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汽车制造领域

发表时间:2020-09-15 16:42:43  作者:热塑性碳纤维编辑 阅读数:

  目前汽车轻量化途径有研发使用轻质的材料、设计优化结构、使用轻量化制造技术。采用高性能纤维增强复合材料部分代替传统金属材料是目前汽车实现轻量化最有效的途径。2015年国务院发布的《中国制造2025》中已明确将碳纤维及其复合材料汽车零部件技术作为节能与新能源汽车领域的重要发展方向。

  碳纤维应用于汽车轻量化的需求

碳纤维汽车领域应用需求

  2015年全球碳纤维汽车市场需求量达到了0.87万吨,预计到2020年将超过2万吨,未来五年年均增速高达21%,将成为增长最快和需求最大的领域之一。

  热塑性碳纤维用于汽车轻量化的优势

碳纤维汽车领域应用优势

  1、碳纤维密度小,比低碳钢结构减重50%,比镁/铝合金结构减重30%;

  2、模压和粘结代替冲压和焊接,节约生产线及模、夹具的投入;

  3、可设计性强,实现流线型曲面成本低,可减少零部件种类和工装投入;

  4、汽车轻量化后重心下降,提升操作稳定性,碰撞吸能能力为钢的6-7倍,铝的3-4倍;

  5、更高的震动阻尼,对汽车整体降噪效果提升显著,舒适性更加;

  6、碳纤维超高的疲劳强度(可达70%-80%),使车身可靠性大幅提升;

  热塑性碳纤维复合材料在汽车轻量化方面的贡献

碳纤维汽车领域应用产品

  1、汽车车身的应用:热塑性碳纤维复合材料的应用可使汽车车身减轻质量40%-60%,相当于钢结构质量的1/3-1/6,目前赛车和部分改装车大多选用碳纤维复合材料车身,在降低重量的同时,因复合材料碰撞时减少了碎片的产生,从而提高了安全性。

  2、汽车轮毂的应用:热塑性碳纤维复合材料的使用使得轮毂质量得到降低,有助于减少车轮转动惯量,使车辆拥有更快的启动、停止以及转向速度。

  3、汽车刹车、传动系统的应用:热塑性碳纤维复合材料制动盘可以在50m内将车速由300KM/h降50Km/h。碳纤维制动盘可承受2500℃的高温,且性能稳定。而碳纤维传动轴不仅可减轻重量60%,而且具有更好的耐疲劳性和耐久性。

  4、汽车内饰、门窗的应用:热塑性碳纤维复合材料具有较好的吸振效果,对撞击有较大的缓冲作用,且减少撞击碎片的产生,提高了安全性。碳纤维内外饰材料的使用,除了汽车轻量化,还简化零件制造工艺,降低零件加工、装配、维修费用,降低生产成本。

       5、汽车进气系统、发动机领域的应用:热塑性碳纤维复合材料作为汽车进气系统材料,一方面可减轻重量,达到轻量化的效果;另一方面,碳纤维材料易加工成各种曲面形状,且表面较为光滑,可有效提高进气效率。而碳纤维良好的高温性能使其在发动机领域得以应用。

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