介紹了碳纖維增強復合材料的性能、成型工藝及在國外汽車行業(yè)的應用情況,分析了國內汽車應用碳纖維增強復合材料的狀況和有待解決的問題。指出用碳纖維增強復合材料制造車身、底盤傳動系統(tǒng)等的結構件、覆蓋件,可有效減輕汽車自身質量、降低油耗、減少排放,是一種非常有發(fā)展前景的復合材料。
碳(石墨)纖維是由有機纖維或低分子烴氣體原料加熱至1500℃所形成的纖維狀碳材料,碳含量在90%以上。碳纖維具有低密度、高強度、高模量、耐高溫、抗化學腐蝕、低電阻、高熱導、低熱膨脹、耐化學輻射等優(yōu)良特性。此外,還具有纖維的柔曲性和可編性,比強度和比模量優(yōu)于其他纖維增強體。
日本東麗公司是世界上研制、生產(chǎn)碳纖維最有代表性的公司,該公司過去生產(chǎn)的T-300做為代表性的碳纖維,已廣泛用于航空航天工業(yè)。東麗公司目前重點開發(fā)的T-700S和M30S碳纖維,都是不打捻碳纖維,屬高強中模型,有較好的分散性,加工性能也較好,有較高的性價比,T-700S將逐步取代T-300。
碳纖維復合材料是一種高強度復合材料,主要由作為增強材料的碳纖維和作為基本材料的熱固性樹脂組成,在眾多輕量化材料中具有較高的比強度、比剛性,輕量化效果十分明顯,在航空航天、軍工產(chǎn)品中得到廣泛應用。應用在車身結構件中,減輕質量效果尤為明顯,比鋼鐵材料輕50%,比鋁材輕30%,因此得到國內外各大汽車公司的廣泛關注。以往由于成本高,僅在少量賽車等昂貴車型中有所應用,隨著大絲束碳纖維(LT)生產(chǎn)技術的發(fā)展,碳纖維價格大幅度降低。
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