汽车用碳纤维有什么用
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认证汽车师傅,拥有多年行业工作经验
碳纤维在汽车上的作用主要有这些:1、碳纤维是一种含碳量超过90%的超级材料,强度和硬度特别高,所以用处特别广。现在各行各业都在用这种复合材料,比如交通工具里的飞机、高铁、汽车,能源行业里的风力发电机叶片,还有体育用品,比如高尔夫球杆、鱼竿这些;2、现在汽车都在往轻量化方向发展,碳纤维材料在汽车领域用得越来越多。新能源车现在发展特别快,但大家买电动车最大的顾虑之一就是续航不够,想要延长续航,最直接的办法就是让车身更轻;3、氢燃料电池车被叫做真正的零排放环保车,不过存氢气是个大问题,因为氢气容易爆炸。碳纤维材料刚好能解决这个难题,就像蒋士成说的,用碳纤维做高压储气罐,能大大提高储氢罐的安全性。


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碳纤维最早是在赛车上火起来的,现在普通民用车也到处都能看见。那些刷了清漆露出黑色编织纹路的碳纤维配件,可不只是为了好看。现在这股"高碳"风潮越吹越猛。碳纤维是一种含碳量超过95%的高性能纤维材料。它其实是用有机纤维加上片状石墨微晶,顺着纤维方向堆叠后,经过碳化和石墨化处理形成的材料。这种材料看着软绵绵的,实际却硬得狠,比铝还轻但比钢铁还结实,而且耐腐蚀、抗拉伸。在军事和民用领域都是香饽饽。既保留了碳材料的特性,又能像布料一样柔软好加工,是新一代的超级增强材料。一般来说,碳纤维的密度只有1750 kg/m³,这么轻的体重让它成了飞机的最爱,像空客A350、A380和波音787都用碳纤维复合材料来减重省油。还有大型风力发电机的叶片、赛车车身、高端自行车这些都需要大量碳纤维。碳纤维的性能实在太多优点了:纵向强度和抗拉伸能力超强,密度低但强度重量比高,不会像金属那样慢慢变形,在非氧化环境下能抗超高温,抗疲劳能力好,导热导电性能介于金属和非金属之间,热膨胀系数小且各向异性,耐腐蚀,还能让X光穿透。另外导电导热性能好,电磁屏蔽效果也不错。


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碳纤维最大的优点就是轻得离谱!它比钢铁还轻四分之三,甚至比铝还要轻30%。如果一辆车把所有钢制部件都换成碳纤维复合材料,车体能直接减重300公斤。它的强度是铁的20倍,而且在2000℃的高温下强度不掉线,抗冲击能力是普通金属的4-5倍。同样的面积下,碳纤维能扛的重量是钢材的好几倍。用在半轴、传动轴这些传动部件上,动力传输效率能提升一大截。另外碳纤维还不像金属那样容易疲劳和生锈,正常用的话,它的寿命比金属部件长不少。


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汽车用碳纤维主要是为了减轻车身重量,同时保证车身够结实。这样既符合全球环保节能的大趋势,又能帮车主省油钱,大家都挺关心这点的。碳纤维材料未来可能成为汽车制造的主流材料,但有个大问题就是太贵了。比如一个小部件都要好几万,所以要是能把成本降下来,碳纤维绝对能普及开来。