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今天，我們—起了解短切碳纖維在汽車上的應(yīng)用。
短切碳纖維是—種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。 碳纖維短切絲是—種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度—般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為 23000~43000Mpa也高于鋼。但碳纖維材料也只是沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度，其耐沖擊性卻較差，容易損傷，所以在制造成為結(jié)構(gòu)組件時(shí)往往利用其耐拉質(zhì)輕的優(yōu)勢而避免去做承受側(cè)面沖擊的部分。
隨著從短切碳纖維到長纖碳纖維的學(xué)術(shù)研究，使用碳纖維制作發(fā)熱材料的技術(shù)和產(chǎn)品也逐漸進(jìn)入民用領(lǐng)域。車用碳纖維復(fù)合材料可用作汽車傳動(dòng)軸、板簧、構(gòu)架和剎車片等制件。目前鋼鐵材料約占車體重量的3/4，如果汽車的鋼材部件全部由碳纖維復(fù)合材料置換，車體重量可減輕300kg，燃油效率提高36%，二氧化碳排放量可削減17%。
1 .汽車車身和底盤的應(yīng)用，由于短切碳纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料有足夠的強(qiáng)度和剛度，是制造汽車車身和底盤等主要結(jié)構(gòu)件的較輕材料。預(yù)計(jì)碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用可使汽車車身和底盤減輕質(zhì)量40% ～ 60%， 相當(dāng)于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的1/3 ～ 1/6。常見的賽車車身、部分改裝車身都是為此，另外在視覺效果上絕佳非常炫酷。
2 .剎車片的應(yīng)用，短切碳纖維還因?yàn)槠洵h(huán)保和耐磨的特點(diǎn)而應(yīng)用在剎車片上，但含有碳纖維復(fù)合材料的產(chǎn)品都價(jià)格偏高，所以這種剎車片還主要應(yīng)用在高品質(zhì)汽車上。碳纖維制動(dòng)盤被廣泛用于競賽用汽車上，如F1 賽車。它能夠在50 ｍ的距離內(nèi)將汽車的速度從300 km/h 降低到50 km/h，此時(shí)制動(dòng)盤的溫度會(huì)升高到900 ℃以上，制動(dòng)盤會(huì)因?yàn)槲沾罅康臒崮芏兗t。碳纖維制動(dòng)盤能夠承受2 500 ℃的高溫，而且具有非常好的制動(dòng)穩(wěn)定性。
3 輪轂的應(yīng)用，輪轂制造專家推出的輪轂系列，采取2 片式設(shè)計(jì)，外環(huán)為碳纖維材質(zhì)打造，內(nèi)轂為輕量化的合金，搭配不銹鋼制的螺絲，較—般同尺碼的輪轂質(zhì)量低40%左右。以20寸的輪轂為例，該輪轂質(zhì)量為6 kg，而—般輪轂約重18 kg。
4.傳動(dòng)軸應(yīng)用 ，汽車傳動(dòng)軸的受力情況比較復(fù)雜，尤其要承受很大的扭矩，充分考慮了短切碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料各向異性、比強(qiáng)度高和比模量相對較低的特點(diǎn)，從而使用短切碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料傳動(dòng)軸能夠替代金屬產(chǎn)品，滿足使用要求。碳纖維傳動(dòng)軸它不僅減輕了60%的重量，而且具有更好的耐疲勞性和耐久性。
汽車上短切碳纖維絲的應(yīng)用只要是為了實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化的同時(shí)還能滿足足夠的汽車剛性需求，不但能達(dá)到節(jié)能減排的全球性需求，也能滿足大眾滿足大眾所關(guān)系的省油問題。碳纖材料可以作為未來汽車的主流材料，但是好產(chǎn)品總有它的弊端那就是成本太高，小小部件價(jià)格都維持在上萬元，所以只要能降低成本碳纖材料就能成為主流材料。
鹽城市翔盛碳纖維科技有限公司注冊商標(biāo)為“翔力”，現(xiàn)已自主開發(fā)出旋翼飛機(jī)全套殼體、起落架、農(nóng)林飛機(jī)植保噴灑系統(tǒng)、水上飛機(jī)浮筒、風(fēng)動(dòng)船、航空通訊頭盔、塑料增強(qiáng)用碳纖維、 摩擦材料用碳纖維粉、制動(dòng)系統(tǒng)用短切碳纖維、以及碳纖維繩、碳纖維布、碳纖維理療坐墊、 碳纖維長絲特種纖維切割機(jī)等16個(gè)系列產(chǎn)品。