碳纤维在汽车上都有些什么应用?

碳纤维是一种高强度,高模量的新型纤维材料,目前应用的碳纤维材料都是碳纤维和树脂的复合材料车用碳纤维复合材料,准确的说是由作为增强材料的碳纤维和作为基体材料的树脂组成 。由于其具有高强度,高模量,低密度,成型性好的优点,所以应用在汽车上可以很好的降低汽车重量,增强燃油经济性 。目前碳纤维在车辆装饰方面的应用占多数,例如发动机盖、尾翼、内饰面板得等,此外只有兰博基尼、保时捷、宝马、迈凯轮等豪车厂商都研发过碳纤维车身 。除此车身以及装饰性的用途之外,目前碳纤维复合材料也有用作汽车传动轴、板簧、构架和刹车片等关键材料 。下面就具体介绍一下:

碳纤维在汽车上都有些什么应用?

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制动盘的应用,与很多技术一样,碳纤维的制动盘最初也是应用于F1赛车上,可以使得赛车在50米的距离内将速度从300公里每小时减到50公里每小时 。碳纤维织物的复合摩擦材料用作制动系统的摩擦材料的时候,不会像普通制动材料那样产生热衰退的现象,同时有着更长的寿命 。但含有碳纤维复合材料的产品都价格偏高,所以这种刹车片还主要应用在gaodang 汽车上或者是赛车上 。
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车轮的应用,最为典型的就是柯尼塞格的碳纤维轮毂,柯尼塞格Agera R是世界上diyi款采用中空式、一片式全碳纤维轮毂的民用车,通过碳纤维轮毂的使用,轮毂的重量维持在一个低水平,减少了20%的簧下质量 。另外福特的GT350也采用了碳纤维轮毂,单个轮毂重量只有8.6公斤,远小于铝合金轮毂的重量 。碳纤维轮毂的使用可以降低簧下质量和车轮的惯性矩,带来更好的动力性和操纵稳定性 。
传动轴应用,汽车传动轴的受力情况比较复杂,尤其要承受很大的扭矩,考虑碳纤维增强复合材料各向异性、比强度高和比模量相对较低的特点,使用碳纤维增强复合材料传动轴能够替代金属产品,满足使用要求 。相比传统的传动轴碳纤维传动轴可以减轻60%的重量,具有更好的耐疲劳性和耐久性,而且由于重量更小所以有着更小的传动损耗 。下图是改装的碳纤维传动轴 。
国产碳纤维自行车怎么样?我国早在20世纪六七十年代就开始了碳纤维的研究工作,几乎与世界同步 。但是我国研发碳纤维主要集中在军工国防、航天、交通等敏感行业,民用碳纤维技术与世界其他发达国家相比比较落后 。但是中国是代工大国,自行车生产同样如此,中国企业间接地吸收了国外的先进研究成果,同时发挥了中国人的独特研发能力,近些年中国在碳纤维自行车产品制造和研发上有了长足进步,甚至有些企业,在研发能力上已经超越了国外的企业 。
例如,在自行车碳纤维轮毂生产上,有一个很关键技术就是要抗高温 。碳纤维车圈最关键的地方是刹车和轮圈接触的地方,自行车高速下坡刹车时温度可以达到200多度,如果耐高温技术解决不了,在自行车比赛时就会出现很多意外 。目前我国的碳纤维车圈耐高温性能已经很好,厦门鸿基伟业生产的轮圈最高可以抗260度高温 。现在他们为某品牌生产的自行车轮组,在环法自行车赛上很受选手好评,今年还将有更多的轮组在世界自行车大赛中出现 。
碳纤维车架的技术关键点是解决内壁皱褶问题,如果解决不了这个问题,硬度和强度都没保证 。厦门鸿基伟业结合了国内外生产碳纤维车架企业的技术优势,通过不断地研发、测试、攻关,最终找到了经济有效解决碳纤维内壁皱褶问题的工艺方法 。


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