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汽車行業(yè)的發(fā)展方向有兩條,一是安全性(security),二是輕量化,目前汽車廠商們都將提升汽車這兩點(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)的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。由于生活當(dāng)中對于碳纖維我們很少接觸,對于汽車碳纖維的應(yīng)用會有非常多認(rèn)知上的錯誤,下面新材來說明一下在汽車碳纖維應(yīng)用的常見誤解。
123,123 碳(C)纖維汽車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。目前對碳纖維復(fù)合材料的探索中CFRP即和樹脂(Resin)結(jié)合才能將碳纖維本身的性能更大的發(fā)揮出來,所以制作碳纖維制作汽車并非直接用碳纖維絲造車,而是用碳纖維復(fù)合材料通過(tōng guò)模具(稱號:工業(yè)之母)固化制作出汽車的各個部件,組合安裝出碳纖維汽車。
并非所有的碳(C)纖維都是高級材料(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、高級賽車上使用的碳纖維一般為級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。在汽車應(yīng)用上,汽車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)汽車碳纖維產(chǎn)品的廠家良莠不齊,做出來的產(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:由幾個部分合并成一個整體)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)的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(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,超出極限值就會斷裂(fracture),其重要優(yōu)勢(解釋:能壓倒對方的有利形勢)是拉伸強(qiáng)度。在汽車應(yīng)用上碳纖維的堅(jiān)固性受到一致認(rèn)可,在受力部件如:汽車保險(xiǎn)杠上有著較多的應(yīng)用,另外破碎時對動能的吸收也能大大提升汽車的安全性(security)。
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