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碳纤维材料,未来汽车发展的主流

放大字体  缩小字体 更新日期:2021-03-23  来源:建材之家  浏览次数:99
核心提示:碳纤维作为新兴材料的出现,大大减轻了汽车的重量。这种一体式车架,早期用在飞机火箭上,后来被F1赛车成功推广,被称作单体壳,至此在跑车蔓延开来,碳纤维的承载式车身能承受更大的拉应力,在目前的极速范围内,这个封闭的座舱,能够使车身在高速处冲撞,车体彻底支解后,保证驾驶者的安全。碳纤维车架不能使用焊接或者铆接技术,因为材料的抗疲劳性能查,只能用与粘合,我们所看到的碳纤维车身都像盒子一样,和普通的承载式车……
碳纤维作为新兴材料的出现,大大减轻了汽车的重量。这种一体式车架,早期用在飞机火箭上,后来被F1赛车成功推广,被称作单体壳,至此在跑车蔓延开来,碳纤维的承载式车身能承受更大的拉应力,在目前的极速范围内,这个封闭的座舱,能够使车身在高速处冲撞,车体彻底支解后,保证驾驶者的安全。

碳纤维车架不能使用焊接或者铆接技术,因为材料的抗疲劳性能查,只能用与粘合,我们所看到的碳纤维车身都像盒子一样,和普通的承载式车身的区别还是很大。虽然一体式碳纤维车架很坚韧,但有受力向度的问题,即整体中的某些部位不太能受力,每辆车都根据自己整体的情况特别设计车架,但是碳纤维不适合做越野车车架,因为越野车车架通常都需要允许非常大的变形和扭动等,目前碳纤维太过于脆,没有良好的韧性。

由于碳纤维增强聚合物基复合材料有足够的强度和刚度,是制造汽车车身和底盘等主要结构件的较轻材料。预计碳纤维复合材料的应用可使汽车车身和底盘减轻质量40%——60%。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。

随着中国汽车市场的发展,追求个性化的年轻车主也越来越多。这种现象导致了我国汽车改装行业的兴起。早期的汽车改装主要是以提升动力,提升操控为主,并且这需要大量资金支持,这样的“改装车”在很多人眼里是遥不可及。碳纤维材料在国内汽车上的应用目前仅限于某些改装车的部件。



相关建材词条解释:

碳纤维

碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。每一根碳纤维由数千条更微小的碳纤维所组成,直径大约5至8微米。在原子层面的碳纤维跟石墨很相近,是由一层层以六角型排列的碳原子所构成。两者差别在于层与层之间的连结。石墨是晶体结构,它的层间连结松散,而碳纤维不是晶体结构,层间连结是不规则的。这样便防止滑移增强物质强度。一般碳纤维的密度为1750 kg/m3。导热能力高但传电能力低,碳纤维的比热容量亦比铜低。当加热的时候,碳纤维会变厚而短。虽然碳纤维的天然颜色是黑色,但可以把它染上不同的颜色。

车架

要评价车架设计和结构的好坏,首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。如果车架在某方面的韧性(stiffness)不佳,就算有再好的悬挂系统,也无法达到良好的操控表现。而车架在实际环境下要面对4种压力。1.负载弯曲从字面上就可以十分容易的理解这个压力,部分汽车的非悬挂重量(unsprungmass),是由车架承受的,通过轮轴传到地面。而这个压力,主要会集中在轴距的中心点。因此车架底部的纵梁和横梁(member),一般都要求较强的刚度。2.非水平扭动当前后对角车轮遇到道路上的不平而滚动,车架的梁柱便要承受这个纵向扭曲压力(longltudinaltorsion),情况就好像要你将一块塑料片扭曲成螺旋形一样。3.横向弯曲所谓横向弯曲,就是汽车在入弯时重量的惯性(即离心力)会使车身产生向弯外甩的倾向,而轮胎的抓着力会和路面形成反作用力,两股相对的压力将车架横向扭曲。4.水平菱形扭动实车架的好坏并非物理指标就可以涵盖,所以即使有超强的新车架出现,最传统的车架形式依然存在,正因为此,以下的内容才有了发布的意义。

 
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