我們這期碳纖維制品為大家介紹的碳纖維復(fù)合材料在汽車(chē)中的應(yīng)用,車(chē)輛某些零配件使用碳纖維復(fù)合材料可以使整車(chē)得到輕量化,碳纖維材料質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、剛性大、共振頻率小等優(yōu)勢(shì)被合理利用,推行汽車(chē)輕量化更是一種節(jié)能環(huán)保的舉措。
在保證安全的基礎(chǔ)上,碳纖維復(fù)合材料的使用可以保證汽車(chē)得到足夠的剛度。剛度指的是材料抵抗外力變形的能力,通常在車(chē)身開(kāi)發(fā)中特指材料在屈服前的彈性特性,良好的剛度是整車(chē)NVH性能、車(chē)輛動(dòng)力性能和疲勞耐久性能的基礎(chǔ),常見(jiàn)的評(píng)判指標(biāo)有車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度等。剛度與材料的彈性模量相關(guān),基本上材料種類(lèi)確定,彈性模量也就確定了,所以可以說(shuō),使用碳纖維材料加工汽車(chē)車(chē)身,可以滿(mǎn)足車(chē)輛對(duì)剛度的需要,能加強(qiáng)車(chē)輛抵抗外力變形的能力。
汽車(chē)需要一定的強(qiáng)度等級(jí)來(lái)滿(mǎn)足車(chē)身碰撞安全性、耐沖擊性等,強(qiáng)度與材料的屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度相關(guān),為了提升車(chē)子的安全性能,現(xiàn)代車(chē)身設(shè)計(jì)大量采用高強(qiáng)度鋼材就是這個(gè)原因,而我們都知道鋼材料的強(qiáng)度只有碳纖維材料的1/4,所以也是用作汽車(chē)部件的好材料。
其次是耐久性,汽車(chē)的可靠性、耐用性就是基于此進(jìn)行評(píng)估的。車(chē)輛零件受長(zhǎng)期交變載荷后維持功能的能力決定著車(chē)輛的使用壽命及使用安全,一般金屬材料的疲勞破壞是沒(méi)有明顯征兆的突發(fā)性破壞,而碳纖維復(fù)合材料具有良好的耐疲勞性,而且破壞前有明顯的征兆。
眾多碳纖維制品中,碳纖維復(fù)合材料高性能汽車(chē)零件的開(kāi)發(fā)一直在不斷進(jìn)行中,其主要應(yīng)用于車(chē)輛的外殼與相關(guān)零部件,提高車(chē)輛安全性能的同時(shí),更具有環(huán)保性能。因?yàn)樵谡?chē)輕量化的前提下,重量每降低10%,燃油效率可提高6%-8% ,重量減少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升,二氧化碳排放量每千米可減少約5g,于減少污染,節(jié)約能源是十分有利的。