碳纖維綜合系列專題【三】 碳纖維特性分析 碳纖維綜合系列專題【四】碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈 碳纖維綜合系列專題【五】中國碳纖維市場現(xiàn)狀 碳纖維綜合系列專題【六】F1賽車上的碳纖維
k5 S! A8 I# d& [ 如今,,無論是從性能考慮,還是從環(huán)保出發(fā),,汽車輕量化都已成為一種必然趨勢,。而碳纖維復(fù)合材料是汽車輕量化的最佳選擇,眾所周知的頂級方程式賽車車身就整體使用的是碳纖維復(fù)合材料,。隨著技術(shù)的發(fā)展,,這種材料逐步普及,已經(jīng)開始運用于普通汽車上,。而國內(nèi)外多家企業(yè)正在致力于此項技術(shù)的研發(fā)生產(chǎn),,并取得了一定的成果。 ( _8 O! ^& Z8 s# G8 A
一,、汽車輕量化已勢不可擋
8 s; U1 \5 J- f5 F) @ 減輕車重是人們一直在追求探索的,。汽車變輕,一方面能提高車輛性能,,另一方面更能滿足節(jié)能環(huán)保的需求,。如果將現(xiàn)在汽車的鋼材部件全部由碳纖維復(fù)合材料置換,車體重量可減輕40-50%,,車子的提速和轉(zhuǎn)向等性能顯著提升,。此外,當前我國機動車污染物排放量已超4,500萬噸,。研制輕量化汽車是實現(xiàn)我國低碳經(jīng)濟的迫切需求,。數(shù)據(jù)顯示,汽車每減重10%,,燃油消耗可節(jié)省7%,,目前鋼鐵材料約占車體重量的3/4,如果汽車的鋼材部件全部由碳纖維復(fù)合材料置換,,車體重量可減輕300kg,,燃油效率提高36%,二氧化碳排放量可削減17%。若減重20%-30%,,每車每年CO2排放可減少0.5T,,不僅減少了使用成本,更加綠色環(huán)保,。
2 Z c F/ L! O9 j! P5 z) c1 ? 二,、碳纖復(fù)合材料是必然選擇
0 q) t0 \& ^. M. c6 r0 m 碳纖維是由化纖和石油經(jīng)特殊工藝制成的纖維,除了和一般碳素材料一樣具備耐高溫,、耐摩擦,、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等特性外,,它強度更高,,質(zhì)量輕,更耐腐蝕,。它的密度不到鋼的1/4,,但抗拉強度卻是鋼的7~9 倍,抗拉彈性也高于鋼,,在2000℃以上的高溫惰性環(huán)境中,,是唯一強度不下降的物質(zhì)。在有機溶劑,、酸,、堿中不溶不脹,耐蝕性出類拔萃,。而且它外形柔軟,,可加工成各種織物。從使用的角度看,,碳纖維不存在腐蝕生銹的問題,,比普通金屬耐用。在極端氣候條件下,,碳纖維的性質(zhì)幾乎不發(fā)生變化,。使用碳纖維制造車身,可以省去高成本,、繁瑣的涂裝工藝,。難怪有人說,碳纖維幾乎是目前可知的最能讓汽車減重的完美材料,。 " Q7 O7 x. ^" [# q- \# `! v" ~
* [% {; z" ]3 h/ T# v" {/ j 應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料的汽車提速更快 $ z' J% m/ G! c9 G8 C
三,、碳纖維復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展備受關(guān)注
. A4 }' Q3 \' O7 L2 P3 @0 X. p 碳纖維復(fù)合材料有兩個關(guān)鍵技術(shù)吸引了OEM廠商的關(guān)注。一是模塊化生產(chǎn),,碳纖維復(fù)合材料具有良好的可塑性,,可加工成各種零部件,,也可以制成一體式的整體結(jié)構(gòu)。例如,,汽車座位需要焊接50 ~60個部件,,若用整碳纖維復(fù)合材料,可實現(xiàn)一次加工成型,,不僅加工時間短,、降低了成本,并且精度有保證,。二是生產(chǎn)工藝-樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型(RTM)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,能大幅提高零件成型速度,,將傳統(tǒng)成型的幾天時間縮短為幾分鐘,,具有效率高、成本低,、綠色環(huán)保等優(yōu)點,。寶馬、奧迪,、帝人等公司都已試驗或運用了此項技術(shù),。采用更新的成型技術(shù)可以使碳纖維產(chǎn)品能達到A級表面的要求,拓展了碳纖維復(fù)合材料在汽車上的使用范圍,。
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碳纖維復(fù)合材料在汽車的應(yīng)用
) a" w' B/ x' ^9 W 因而,,在汽車輕量化已成趨勢化發(fā)展的情況下,碳纖維復(fù)合材料技術(shù)的運用為汽車輕量化提供了最佳選擇,,已成為變革路上的必然之選,。康得復(fù)材在這一領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位,,可為汽車輕量化發(fā)展提供最頂尖的碳纖維輕量化整體解決方案,。
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