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汽車輕量化的“次時代”——碳纖維應(yīng)用的新紀(jì)元

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2016-04-22  瀏覽次數(shù):82
核心提示:現(xiàn)今階段,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不二之選,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。
     現(xiàn)今階段,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不二之選,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)的康得復(fù)合材料有限責(zé)任公司與德國科研人員攜手合作,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。
 
    一、汽車輕量化已勢不可擋
 
    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(dāng)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。
 
   二、碳纖復(fù)合材料是必然選擇
 
    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。
   三、碳纖維復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展備受關(guān)注
 
    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。

    碳纖維復(fù)合材料在汽車的應(yīng)用
 
    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??档?a href="http://shijieche.cn/video/" target="_blank">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。
 
關(guān)鍵詞: 汽車輕量化
 
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