汽车应用碳纤维复合材料好处如此多

 
 
  江苏博实科技:碳纤维“外柔内刚”,质量比铝合金要轻,但是强度比钢铁要高,碳纤维与传统玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多,与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是它的2倍左右。而且碳纤维还具有很多优良的性能,碳纤维轴向强度和模量高,耐高温、耐疲劳、热膨胀系数小、X射线透过率高、电磁屏蔽性能好等,并且具有各向异性。
 
  在轻量化的材料中,碳纤维增强复合材料是一种高强度复合材料,密度小,比强度和比刚度高,此外具有良好的耐热性和耐腐蚀性能。碳纤维在汽车领域的应用开始于赛车,近年来在民用汽车中得到广泛的应用。碳纤维复合材料应用于汽车可以实现汽车轻量化,从而降低整车质量,提高燃油率,降低成本。
(碳纤维汽车)
  江苏博实碳纤维科技有限公司是一家集设计研发生产制造为一体的碳纤维制品定制企业。曾经为多家大型JG企业、医疗器械制造商、自动化设备企业提供技术和产品,本次我们就邀请博实戚工来解读一下碳纤维应用在汽车上的好处。
 
  1.碳纤维应用于汽车车身和汽车底盘。由于碳纤维增强聚合物基复合材料有足够的强度和刚度,是制造汽车车身和底盘等主要结构件的最轻材料。预计碳纤维复合材料的应用可使汽车车身和底盘减轻质量40% ~ 60%,相当于钢结构质量的1/3 ~ 1/6。常见的赛车车身、部分改装车身都是为此,另外在视觉效果上绝佳非常炫酷。
 
  2 .碳纤维应用于汽车刹车片。碳纤维还因为其环保和耐磨的特点而应用在刹车片上,但含有碳纤维复合材料的产品都价格偏高,所以这种刹车片还主要应用在高档汽车上。碳纤维制动盘被广泛用于竞赛用汽车上,如F1赛车。它能够在50m的距离内将汽车的速度从300km/h 降低到50km/h,此时制动盘的温度会升高到900℃以上,制动盘会因为吸收大量的热能而变红。碳纤维制动盘能够承受2500℃的高温,而且具有非常优秀的制动稳定性。
 
  3 碳纤维应用于汽车轮毂。德国的轮毂制造专家推出的轮毂系列,采取2片式设计,外环为碳纤维材质打造,内毂为轻量化的合金,搭配不锈钢制的螺丝,较一般同尺码的轮毂质量低40%左右。以20寸的轮毂为例,该轮毂质量为6kg,而一般轮毂约重18kg。英国Kahm公司使用CFRP制得的RX-X型高级汽车专用车轮,质量仅为6 kg,可高速行驶,并可最大限度地降低车轮的径向惯性力。由英国DYMAG 公司开发的世界最轻碳纤维/镁车轮由碳纤维轮网和镁刹车盘2 部组成,并用镀钛的特殊硬件连接起来。
 
  4.碳纤维应用于汽车传动轴。汽车传动轴的受力情况比较复杂,尤其要承受很大的扭矩,充分考虑了碳纤维增强复合材料各向异性、比强度高和比模量相对较低的特点,从而使用碳纤维增强复合材料传动轴能够替代金属产品,满足使用要求。碳纤维传动轴它不仅减轻了60%的重量,而且具有更好的耐疲劳性和耐久性。
(碳纤维汽车进气歧管)
 
  汽车上碳纤维的应用只要是为了实现汽车的轻量化的同时还能满足足够的汽车刚性需求,不但能达到节能减排的全球性需求,也能满足大众满足大众所关系的省油问题。虽然目前还主要是用在豪华车身上,但业内专家预计,整个汽车领域车体构件的“碳化升级”已是大势所趋,而随着以后碳纤维成本的降低和世界范围内对环保要求的提高,碳纤维在汽车行业的前景一片光明。
 
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