汽车用了碳纤维材料有何好处

素锦年华 2025-04-26 18:39:10 汽车知识 7 ℃ 0 评论

汽车用了碳纤维材料有何好处

一、轻量化

碳纤维应用于汽车后,给汽车制造带来最明显的好处就是汽车轻量化,最直接影响的就是节能、加速、制动性能的提升。一般而言,车重减小10%,油耗降低6%~8%,排放降低5~6%, 0-100km/h加速性提升8-10%,制动距离缩短2~7m。

二、安全性

车身轻量化可以使整车的重心下移,提升了汽车操纵稳定性,车辆的运行将更加安全、稳定。碳纤维复合材料具有极佳的能量吸收率,碰撞吸能能力是钢的六到七倍、铝的三到四倍,这进一步保证了汽车的安全性。

三、 舒适度

碳纤维复合材料具有更高的震动阻尼,轻合金需要9秒才能停止震动,碳纤维复合材料2秒就能停止,故碳纤维应用在汽车上,对于整车NVH(噪声、振动与声振粗糙度)的提升贡献同样很大,会大幅增强汽车行驶的舒适性。

四、可靠性

碳纤维复合材料具有更高的疲劳强度,钢和铝的疲劳强度是抗拉强度的30-50%,而碳纤维复合材料可达70-80%,因此汽车上应用碳纤维复合材料对于材料疲劳可靠性有较大提升。

五、提升车身开发水平

由于碳纤维复合材料可设计性比金属强,因此更易于车身开发的平台化、模块化、集成化。这样碳纤维车身及金属平台的混合车身结构对于传统汽车车身结构而言,可以做到模块化、集成化,大大减少零件种类,减少工装投入,缩短开发周期。

碳纤维有什么好处

碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

碳纤维与传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是其2倍左右,在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性突出。

碳纤维微波石墨化有什么作用

微波加热设备已经有很长的历史,材料通过自身吸收微波能量而发热,具体原理为材料在电磁场中由于自身介质损耗而引起的整体加热。碳纤维微波石墨化正是基于这一加热原理,经过碳化后的碳纤维的碳含量达到90%以上,具有优异的微波吸收特性;微波加热具有选择性,只会加热碳纤维丝束而不会加热炉壁,从而解决了加热效率问题,杜绝了皮芯现象的产生,同时也能大大延长加热装置的使用寿命。

硫酸对碳纤维有腐蚀作用吗

硫酸的腐蚀作用主要是基于:脱水作用和吸水后的放热。接触硫酸后物品会脱水,硫酸吸收这部分和空气里的水后会放出高热,进一步加重所谓的“腐蚀”作用。经过脱水和高热的折腾,物品就被腐蚀了。所以,如果一种物品不含水或不易脱水,又或者能耐高温,就自然不会被硫酸腐蚀了。

碳纤维材料本身就具有很强的耐腐蚀性。碳纤维是经过2000—3000℃高温石墨化处理形成的类似石墨晶体的微晶结构,这种结构本身就具有很高的耐介质腐蚀性,在高达50%的盐酸、硫酸或者磷酸中亦能在弹性模量、强度和直径等方面基本保持无变化。因此,作为增强材料来说,碳纤维在耐腐蚀性能方面有足够的保证。

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