【塑料機(jī)械網(wǎng) 編輯視角】 說起近年來被廣泛應(yīng)用的新材料,碳纖維可謂是人氣新材料之一,從被譽(yù)為“黑色黃金”來看,足以證明其重要性。
關(guān)于碳纖維,我們都有所了解,這是一種具有很高的強(qiáng)度與模量的纖維,目前可以與之匹敵的纖維材料難覓其蹤,在航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域中,碳纖維材料展現(xiàn)出頗為理想的特性,而隨著工藝技術(shù)的提升,碳纖維材料已被越來越多地?cái)U(kuò)展到了更多領(lǐng)域。
在我們身邊其實(shí)不乏碳纖維材料制品,比如:汽車領(lǐng)域中,車身、保險(xiǎn)杠、內(nèi)飾、鏡罩、尾翼、機(jī)蓋、燈眉、包角等零部件都可以使用碳纖維作為制作材料。
在汽車輕量化趨勢下,汽車減重正是一個(gè)被廣泛關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域。根據(jù)觀察,這種趨勢的興起與發(fā)展與這些方面有關(guān):
·降低溫室氣體排放、尾氣污染;
·新能源汽車?yán)m(xù)航問題;
·減重提速,提升駕駛體驗(yàn)
·節(jié)能降耗,提高燃油率更省油;
·減少車重對(duì)零部件的磨損,延長車輛使用壽命。
碳纖維具有重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。碳纖維汽車零部件在減輕了自身重量的同時(shí),不減損零部件的機(jī)械強(qiáng)度。
“合眼緣”是決定我們消費(fèi)的因素之一,在汽車方面,車輛外形對(duì)于是否購買該款車起到了一定的作用。車身殼體給人以直觀的車型感受,也負(fù)責(zé)著保護(hù)汽車內(nèi)其他部件以及乘駕人員的安全。通常汽車的車身殼體采用金屬材料制作,比如:鋼(鍍鋅薄鋼板、低碳鋼板)、鋁等。而隨著材料科學(xué)的發(fā)展,現(xiàn)在也出現(xiàn)了以強(qiáng)化塑料和碳纖維為制作基材的車身殼體。
在同樣的防撞等級(jí)之下,碳纖維車身與鋼制車身相比,車重大幅降低,這將使采用了碳纖維車身的車輛在擁有與傳統(tǒng)車身相似安全性能的情況下獲得駕駛體驗(yàn)的提升。而實(shí)際上,碳纖維在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用也是先從賽車開始的,賽車對(duì)于速度和安全性的要求都非常高。制造相同的外殼,碳纖維材料大約只有鋼的1/2、鋁的2/3,更輕的質(zhì)量帶來更高的駕駛速度,但是仍然可以提供不亞于二者的安全性能,碳纖維材料正好滿足了這兩項(xiàng)要求。
關(guān)于汽車安全的重要部件還有汽車保險(xiǎn)杠和剎車片。隨著汽車輕量化趨勢的發(fā)現(xiàn),汽車保險(xiǎn)杠金屬走向碳纖維復(fù)合材料,在同樣能量的碰撞試驗(yàn)中,碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度使其與金屬保險(xiǎn)杠相比產(chǎn)生的變型更小(但是材料厚度與變型程度成反比,并不是越厚越好);再看汽車剎車片方面,碳纖維復(fù)合材料的剎車片具有耐高溫、散熱快、硬度高、耐磨損等優(yōu)點(diǎn),而且其制動(dòng)也相對(duì)平穩(wěn)、有良好的自潤滑性、少有噪音、不產(chǎn)生有毒碎屑,是一種新型的剎車片材料。
而在舒適度方面,碳纖維材料在汽車座椅上的應(yīng)用也正成為一種趨勢。碳纖維座椅具有更好的抗疲勞性,其高強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)也使座椅即使面對(duì)強(qiáng)烈的沖擊也不易破損變形,在正常使用狀態(tài)下也擁有比金屬座椅更長的使用壽命。目前航空領(lǐng)域也在引入碳纖維座椅,主要應(yīng)用于座椅骨架的制作方面,相比傳統(tǒng)金屬座椅減重約達(dá)50%。
不過值得注意的是,目前碳纖維材料的成本仍然是其擴(kuò)大應(yīng)用的發(fā)展路上的一個(gè)難題,生產(chǎn)效率低、周期長、造價(jià)高等問題仍然存在,在研發(fā)和設(shè)計(jì)上也使企業(yè)需要額外付出不少成本,目前因而我們很難在低端車型上看到碳纖維材料的廣泛使用。但是隨著科技的發(fā)展,我國正在尋求在汽車輕量化趨勢下各技術(shù)領(lǐng)域的突破,碳纖維技術(shù)也赫然在列。
在馬上到來的2020年,將有多場與汽車相關(guān)的展會(huì)即將召開。也許在這里,您會(huì)發(fā)掘出關(guān)于汽車制造的新靈感,抑或發(fā)現(xiàn)來自國內(nèi)外新的汽車生產(chǎn)技術(shù),如果您心系汽車產(chǎn)業(yè),那么不妨一起來關(guān)注一下明年與汽車相關(guān)的展會(huì)訊息:
2020年,哪些汽車展會(huì)將與我們見面? 結(jié)語:汽車輕量化趨勢正如火如荼展開,碳纖維材料作為一種性能理想的材料在這一領(lǐng)域擁有廣闊的前景,雖然基于目前的科技發(fā)展,我們?nèi)匀幻媾R諸多技術(shù)上的挑戰(zhàn),但是隨著科技的發(fā)展,我們終將獲得突破,讓我們一起期待汽車產(chǎn)業(yè)的更長足進(jìn)步!
資料參考:江蘇博實(shí)碳纖維、汽車教練、百度百科
所有評(píng)論僅代表網(wǎng)友意見,與本站立場無關(guān)。