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汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展方向有兩條,一是安全性(security),二是輕量化,目前汽車(chē)廠商們都將提升汽車(chē)這兩點(diǎn)性能的希望集中到了
碳纖維復(fù)合材料(Material)身上。
碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家(美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)),對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。由于生活當(dāng)中對(duì)于碳纖維我們很少接觸,對(duì)于汽車(chē)碳纖維的應(yīng)用會(huì)有非常多認(rèn)知上的錯(cuò)誤,下面新材來(lái)說(shuō)明一下在汽車(chē)碳纖維應(yīng)用的常見(jiàn)誤解。
123,123 碳(C)纖維汽車(chē)并非直接利用碳纖維
碳(C)纖維是由碳元素構(gòu)成的纖維絲,這種絲并能直接使用必須集合成絲束、短切或編織(to braid)物才能作為增強(qiáng)纖維使用,在使用的時(shí)候需要和其他材料(Material)復(fù)合變成碳纖維復(fù)合材料才能制作出形態(tài)各異的炭纖維制品。目前對(duì)碳纖維復(fù)合材料的探索中CFRP即和樹(shù)脂(Resin)結(jié)合才能將碳纖維本身的性能更大的發(fā)揮出來(lái),所以制作碳纖維制作汽車(chē)并非直接用碳纖維絲造車(chē),而是用碳纖維復(fù)合材料通過(guò)(tōng guò)模具(稱號(hào):工業(yè)之母)固化制作出汽車(chē)的各個(gè)部件,組合安裝出碳纖維汽車(chē)。
并非所有的碳(C)纖維都是高級(jí)材料(Material)
碳纖維并非是一種單一的材料(Material),和鋼鐵類似其有不同的型號(hào)標(biāo)準(zhǔn),制備方式方法也有多種途徑。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,密度低、比性能高,無(wú)蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過(guò)性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。在航天、高級(jí)賽車(chē)上使用的碳纖維一般為級(jí)別比較高的高端纖維,在體育生活用品上使用的碳纖維多為低端碳纖維,所以并非所有的碳纖維都是高級(jí)材料。
123456 碳(C)纖維制品的好壞不僅僅取決于原料(raw material)(Material),制作工藝也是影響(influence)品質(zhì)(Character)的重要因素(factor),手糊工藝制作出來(lái)的碳纖維制品和熱壓罐工藝做出的碳纖維產(chǎn)品(Product)有著非常大的差別。在汽車(chē)應(yīng)用上,汽車(chē)外附件和受力件的制備技術(shù)要求也有很大的區(qū)別。目前生產(chǎn)汽車(chē)碳纖維產(chǎn)品的廠家良莠不齊,做出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量(Quality)差別很大,消費(fèi)者不要認(rèn)為碳纖維做的便是好的,可靠的產(chǎn)品不僅僅看材料。
碳纖維和芳綸纖維不一樣
碳纖維是碳元素的纖維形態(tài)組合而芳綸是化學(xué)合成(解釋:由幾個(gè)部分合并成一個(gè)整體)物纖維二者的化學(xué)成本有很大的區(qū)別。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家(美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)),對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。在材料性能上芳綸纖維有非常大的韌性(toughness)如制造防彈材料的凱夫拉,單碳纖維及其制品都是硬度(Hardness)很大的脆性材料,超出極限值就會(huì)斷裂(fracture),其重要優(yōu)勢(shì)(解釋:能壓倒對(duì)方的有利形勢(shì))是拉伸強(qiáng)度。在汽車(chē)應(yīng)用上碳纖維的堅(jiān)固性受到一致認(rèn)可,在受力部件如:汽車(chē)保險(xiǎn)杠上有著較多的應(yīng)用,另外破碎時(shí)對(duì)動(dòng)能的吸收也能大大提升汽車(chē)的安全性(security)。
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