碳纖維復材是汽車輕量化時代的“減重利器”(國產/進口碳纖維布、碳纖維短切絲供應商)

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2020年我國首次提出：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和?！?現在，國家針對“碳達峰、碳中和”目標制定了一系列政策措施，目的就是為了盡量減少碳排放。而減少碳排放，其中一個重要措施就是給汽車減重，即現在流行的高頻詞“汽車輕量化”，因此，汽車輕量化成為了眾人關注的焦點，那么，究竟什么是汽車輕量化？專業(yè)解釋是這樣的：在保證汽車的強度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質量，從而提高汽車的動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。實驗證明，汽車質量降低一半，燃料消耗也會降低將近一半。由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車的輕量化已經成為世界汽車發(fā)展的潮流。那么，碳纖維材料與汽車輕量化有什么關系呢？為什么說碳纖維增強復合材料是汽車輕量化時代的“減重利器”呢？請聽廣東博皓小編慢慢道來：

碳纖維（carbon fiber，簡稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。 碳纖維是一種輕質高強、力學性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為 23000~43000Mpa也高于鋼。

隨著從短纖碳纖維到長纖碳纖維的學術研究，使用碳纖維制作發(fā)熱材料的技術和產品也逐漸進入民用領域。車用碳纖維復合材料可用作汽車傳動軸、板簧、構架和剎車片等制件。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%。

1.在汽車車身和底盤的應用：由于碳纖維短切絲增強聚合物基復合材料有足夠的強度和剛度，是制造汽車車身和底盤等主要結構件的較輕材料。預計碳纖維復合材料的應用可使汽車車身和底盤減輕質量40% ～ 60%， 相當于鋼結構質量的1/3 ～ 1/6。常見的賽車車身、部分改裝車身都是為此，另外在視覺效果上非常炫酷。

2.在剎車片的應用：碳纖維短切絲還因為其環(huán)保和耐溫等特點而應用在剎車片上，但含有碳纖維復合材料的產品都價格偏高，所以這種剎車片還主要應用在高級汽車上。碳纖維制動盤被廣泛用于競賽用汽車上，如F1 賽車。它能夠在50 ｍ的距離內將汽車的速度從300 km/h 降低到50 km/h，此時制動盤的溫度會升高到900 ℃以上，制動盤會因為吸收大量的熱能而變紅。碳纖維制動盤能夠承受2 500 ℃的高溫，而且具有非常良好的制動穩(wěn)定性。

3.在輪轂的應用：德國的輪轂制造推出的輪轂系列，采取2片式設計，外環(huán)為碳纖維材質打造，內轂為輕量化的合金，搭配不銹鋼制的螺絲，較一般同尺碼的輪轂質量低40%左右。以20 寸的輪轂為例，該 輪轂質量為6 kg，而一般輪轂約重18 kg。英國Kahm 公司使用CFRP 制得的RX-X 型汽車車輪，質量僅為6 kg，可高速行駛，并可較大限度地降低車輪的徑向慣性力。由英國DYMAG 公司開發(fā)的世界較輕碳纖維/鎂車輪由碳纖維輪網和鎂剎車盤2 部組成，并用鍍鈦的特殊硬件連接起來。

4.在傳動軸應用：汽車傳動軸的受力情況比較復雜，尤其要承受很大的扭矩，充分考慮了碳纖維短切絲增強復合材料各向異性、比強度高和比模量相對較低的特點，從而使用碳纖維短切絲增強復合材料傳動軸能夠替代金屬產品，滿足使用要求。碳纖維傳動軸它不僅減輕了60%的重量，而且具有良好的耐疲勞性和耐久性。

汽車上碳纖維材料的應用主要是為了實現汽車的輕量化的同時還能滿足足夠的汽車剛性要求，不但能達到節(jié)能減排的全球需求，也能滿足大眾所關心的省油問題。碳纖維材料可以作為未來汽車的主流材料，但是良好產品總有它的弊端，那就是成本很高，小小部件價格都維持在高位，所以只要能降低成本，碳纖材料就能成為主流材料。隨著國產碳纖維的產能逐步釋放，相信碳纖維成本也一定會降下來，讓我們拭目以待。（來源：互聯網）

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