碳纤维车身的优缺点

碳纤维复合材料车身改装的优缺点

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自1953年第一款全复合材料车身问世以来,碳纤维复合材料车身改装的使用持续增加。在汽车越来越轻的今天,碳纤维复合材料在汽车改装上越来越受到人们的追捧。碳纤维复合材料(CFRP)具有质量小、强度高、刚性好、抗蠕变、耐腐蚀等优点,是汽车理想的轻量化材料。今天,碳纤维复合材料在汽车车身、尾翼、汽车底盘、引擎盖、汽车内饰等很多地方都可以找到。

那么碳纤维复合材料在汽车上的应用有什么优缺点呢?

高强度的碳纤维复合材料车身改装使汽车更安全。

最近,媒体报道称,奢侈的豪华车由于使用汽车碳纤维的刚度降低引起的,和碳纤维车身无法承受高强度的碰撞(见:数千万super-ran Pagoni车祸毁了碳纤维车身)。对此,北京中材汽车复合材料有限公司总工程师高国强分析称,“碳纤维车身的优缺点不能简单概括,碳纤维复合材料实际上比金属材料具有更高的刚性和抗冲击性能。”从机械性能的角度来看,在设计汽车时,减重将充分考虑零部件的应力,不会为了减轻重量而牺牲刚度。碰撞的结果不仅与材料本身有关,而且与部件、复合材料部件和车身结构的结构密切相关。强度可靠,撞击的位置和方式对结构有影响。”

碳纤维复合材料车身改装
碳纤维车身的优缺点

高国强还表示,碳纤维复合材料还具有优异的吸能能力,进一步确保了碳纤维复合材料汽车的安全性。据报道,碳纤维复合材料的吸能能力是金属材料的4-5倍。多年来,F1一级方程式竞标赛一直在使用碳纤维复合材料制造其赛车的减震部件,这大大减少了这个顶级汽车运动项目中的严重伤害的数量。

重量轻是碳纤维车身最大的优点。

除了安全,减轻重量是碳纤维复合材料的另一个显着优势。轻量化的直接结果是降低了汽车的油耗。,1992年,通用汽车公司推出了Ultralite概念车,它使用碳纤维复合材料,通过手工铺设碳纤维预浸工艺制造。总的体重是191公斤。用碳纤维代替钢车身和底盘部件,可降低68%的质量,节约40%的油耗。

碳纤维复合材料车身改装
碳纤维车身的优缺点

碳纤维复合材料的高价格限制了其发展。

虽然碳纤维复合材料对于汽车来说具有安全性更高、重量更轻等诸多优点,但现阶段仍局限于高端汽车的应用。“这主要是因为碳纤维的价格一直居高不下。高国强解释道。需要指出的是,由于碳纤维复合材料的成本和工业水平,我国在汽车零部件上的应用还十分有限。美国岩石山研究所曾对汽车工业中使用的碳纤维进行研究和分析。结论是,当碳纤维的价格降低到每公斤16.5美元以下时,碳纤维与钢具有竞争力。采用大丝束碳纤维是降低碳纤维价格的途径之一。由于大丝束碳纤维制备是一种低成本的生产工艺,其价格仅为小丝束碳纤维的50% – 60%。据了解,目前世界上大型丝束纤维生产企业并不多。主要公司有美国的Zulte Inc.、Axor Co.、Al-Dulah和德国的SGL。我国在这方面还有待发展。

文章来源:探月工厂——专业碳纤维改装

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