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來(lái)源：制造原理 碳纖維，大家都經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)起，即熟悉又陌生它是一種高性能材料，既有碳材料硬的固有特性，又有紡織纖維柔的加工特性，被稱(chēng)為材料之王。 經(jīng)常用在飛機(jī)，火箭，防彈車(chē)上的高端材料。碳纖維在汽車(chē)上的應(yīng)用最早是在F1賽車(chē)上?，F(xiàn)在也用在民用汽車(chē)上，涂著黑漆，故意露出黑色編制花紋的碳纖維組件，開(kāi)著就是拉風(fēng)。 纖維材料超輕，柔軟的特性，怎么做成堅(jiān)固的汽車(chē)部件的？碳纖維昂貴的價(jià)格用在汽車(chē)上怎么降低成本？ 碳纖維技術(shù)最好的是日本和美國(guó)，日本是世紀(jì)上碳纖維生產(chǎn)最大的國(guó)家，日本碳纖維產(chǎn)能占世界一半。 1880年愛(ài)迪生發(fā)明了碳纖維，沒(méi)錯(cuò)就是那個(gè)發(fā)明燈泡的愛(ài)迪生。在實(shí)驗(yàn)燈絲的時(shí)候就發(fā)現(xiàn)了碳纖維，經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展，2010年寶馬在i3,i8上使用了碳纖維，開(kāi)啟了碳纖維在汽車(chē)上的應(yīng)用。 作為增強(qiáng)材料的碳纖維和基體材料的樹(shù)脂組成了碳纖維復(fù)合材料。 碳纖維用在汽車(chē)框架，座椅，機(jī)艙蓋，傳動(dòng)軸，后視鏡等車(chē)身上，汽車(chē)用碳纖維有幾大優(yōu)勢(shì) 輕量化：目前很火的電動(dòng)汽車(chē)，由于受限于電池技術(shù)續(xù)航里程短成為制約其發(fā)展的瓶頸，就只能從車(chē)身結(jié)構(gòu)和材料替換上解決。碳纖維復(fù)合材料重量比鋼輕1/2,比鋁輕1/3，最直接的影響是續(xù)航里程長(zhǎng)，更加的節(jié)能
舒適性：碳纖維的柔軟拉伸性能，對(duì)整車(chē)的噪音振動(dòng)控制有很好的提升，會(huì)大幅提升汽車(chē)的舒適性。
可靠性：碳纖維具有更高的疲勞強(qiáng)度，碰撞吸能性好，在減輕車(chē)輛重量的同時(shí)還能保住強(qiáng)度和安全性，降低了輕量化后帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。 提高壽命：汽車(chē)上一些配件要求耐腐蝕，要經(jīng)過(guò)高溫，低寒，煙霧的考驗(yàn)，普通金屬件不能保證不同環(huán)境下的使用壽命。碳纖維不存在腐蝕和生銹問(wèn)題，就增強(qiáng)了汽車(chē)部件的使用壽命。 碳纖維的制造過(guò)程 拉絲：把原材料經(jīng)過(guò)加熱，它是增強(qiáng)材料：纏繞成型用的增強(qiáng)材料，主要是各種纖維紗：如無(wú)堿玻璃纖維紗，中堿玻璃纖維紗，碳纖維紗，高強(qiáng)玻璃纖維紗，芳綸纖維紗及表面氈等。樹(shù)脂基體，及各種填料。，擠壓形成凝膠形狀的絲條，塑料纖維是用數(shù)千條計(jì)的細(xì)絲組成。 穩(wěn)定：經(jīng)過(guò)400度加熱氧化，使熱塑性大分子轉(zhuǎn)換成耐熱性結(jié)構(gòu)。使其在高溫下不融不燃，保持纖維形狀，熱力處于穩(wěn)定狀態(tài)碳化：加溫1千-2千度將非碳原子驅(qū)離，隨著高溫氧化變成黑色，再經(jīng)過(guò)碳化爐碳原子結(jié)合在纖維上。
石墨化：平行的長(zhǎng)絲在經(jīng)過(guò)帶電腐蝕表面以便更好的吸收樹(shù)脂，用幾百根纖維組成纖維網(wǎng)，樹(shù)脂涂布與纖維網(wǎng)同時(shí)進(jìn)入機(jī)器內(nèi)加熱樹(shù)脂吸附在纖維網(wǎng)上，通過(guò)擠壓樹(shù)脂滲入到纖維網(wǎng)絲內(nèi)，冷卻后液態(tài)樹(shù)脂就成凝膠狀。 原理就如同把一張紙完全粘貼成一疊厚厚的紙堆，紙堆就會(huì)變得堅(jiān)固。 提到碳纖維我都會(huì)想到是堅(jiān)固，輕便并且價(jià)格昂貴（相對(duì)于鋼材和鋁產(chǎn)品）例如用在F1賽車(chē)等高端產(chǎn)品上，但現(xiàn)在有在民用汽車(chē)上，其實(shí)碳纖維是廣義的物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)，衍生出來(lái)的復(fù)合類(lèi)材質(zhì)很多。 不同的復(fù)合材料根據(jù)碳化率不同高溫?zé)崽幚頊囟瘸杀疽膊灰粯樱瑥亩煌祭w維材料之間的價(jià)格也會(huì)相差很大。隨著技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用范圍變大，更多資金的投入，回收再利用技術(shù)的成熟，碳纖維的成本會(huì)進(jìn)一步下降。碳纖維復(fù)合材料在汽車(chē)上的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多。 因此，碳纖維在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，將來(lái)汽車(chē)的排放會(huì)越來(lái)越低碳，而汽車(chē)本身將越來(lái)越“高碳”。未來(lái)顛覆汽車(chē)的兩個(gè)技術(shù)就是，碳纖維新材料，智能化。 |
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