介绍了碳纤维增强复合材料的性能、成型工艺及在国外汽车行业的应用情况,分析了国内汽车应用碳纤维增强复合材料的状况和有待解决的问题。指出用碳纤维增强复合材料制造车身、底盘传动系统等的结构件、覆盖件,可有效减轻汽车自身质量、降低油耗、减少排放,是一种非常有发展前景的复合材料。
碳(石墨)纤维是由有机纤维或低分子烃气体原料加热至1500℃所形成的纤维状碳材料,碳含量在90%以上。碳纤维具有低密度、高强度、高模量、耐高温、抗化学腐蚀、低电阻、高热导、低热膨胀、耐化学辐射等优良特性。此外,还具有纤维的柔曲性和可编性,比强度和比模量优于其他纤维增强体。
日本东丽公司是世界上研制、生产碳纤维最有代表性的公司,该公司过去生产的T-300做为代表性的碳纤维,已广泛用于航空航天工业。东丽公司目前重点开发的T-700S和M30S碳纤维,都是不打捻碳纤维,属高强中模型,有较好的分散性,加工性能也较好,有较高的性价比,T-700S将逐步取代T-300。
碳纤维复合材料是一种高强度复合材料,主要由作为增强材料的碳纤维和作为基本材料的热固性树脂组成,在众多轻量化材料中具有较高的比强度、比刚性,轻量化效果十分明显,在航空航天、军工产品中得到广泛应用。应用在车身结构件中,减轻质量效果尤为明显,比钢铁材料轻50%,比铝材轻30%,因此得到国内外各大汽车公司的广泛关注。以往由于成本高,仅在少量赛车等昂贵车型中有所应用,随着大丝束碳纤维(LT)生产技术的发展,碳纤维价格大幅度降低。
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