汽车碳纤维复合材料零件_汽车碳纤维复合材料

1.汽车碳纤维有哪些好处

2.碳纤维复合材料是什么 碳纤维复合材料用途

3.假如你是一个汽车设计师，你要设计一辆大量使用复合材料的小汽车，你会选择哪种纤维？并给出原因。

4.汽车碳纤维的介绍

5.碳纤维好处是什么？

汽车用碳纤维的作用如下：

1、据了解，碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度高模量纤维材料，因其优异的特性被广泛应用。事实上碳纤维复合材料已经开始广泛应用在各行各业当中，包括交通领域的飞机、高铁和汽车等，还有能源领域的风力发电机的风叶，此外还有很大一部分应用在体育用具等产业，例如高尔夫球杆、钓鱼竿和其他体育产品等；

2、当然，随着汽车行业轻量化的发展，碳纤维材料在汽车领域的应用也越来越多。众所周知，新能源汽车已经进入快速发展的阶段，而目前消费者对纯电动汽车最大的障碍之一应该就是里程焦虑的问题，为了更有效的提高纯电动汽车的续驶里程，车身的轻量化就至关重要；

3、在新能源汽车中，氢燃料电池汽车被称为是真正零排放的环保汽车，但是这类车的一大问题就是氢气的安全问题，对此，碳纤维材料也能起到关键的作用，蒋士成提到用来储存氢气的高压储气罐正好可以使用碳纤维材料，从而更好地保证储气罐的安全。

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汽车碳纤维有哪些好处

关于汽车碳纤维的所有知识

CFRP、碳纤维和粗纱，汽车制造中的碳纤维主题充满技术术语。什么是碳纤维？如何制造以及这种高科技材料具有哪些优势？

碳是汽车制造中使用的材料之一，其重要性在不断增加。设计师们热爱它的所有方面：在内部或作为附加部件使用的纯碳，部分碳或汽车用碳纤维包裹材料–这种深色材料同时散发出优雅和运动感。

工程师对碳素同样热情，因为它以低的比重保证了高强度和刚度。但是，它的确需要费力的过程才能生产。因此，它既美丽又有价值-这使碳成为高科技材料的黑金。在这里找到有关这种珍贵材料的所有信息。

关于碳的事实：

1、碳质轻巧且坚固。

2、碳纤维具有独特的外观。

3、碳大部分是手工制造的。

什么是碳纤维？

当我们谈论汽车制造中的碳纤维时，主要是指碳纤维增强聚合物（CFRP）。这是复合材料的一个示例，该复合材料旨在结合组成其的各个组件的积极特性。

碳纤维在汽车制造中如何使用以及在何处使用？

对于需要稳定且轻巧的组件（例如用于汽车工程），碳纤维是非常理想的。这就是为什么碳纤维用于航空航天工程以及飞机，轮船和自行车的构造。在汽车制造中，碳纤维与之前的许多材料一样，已经从赛车发展到批量生产。因为节省下来的每一盎司重量都属于赛车运动，所以轻巧的结构是开发赛车的基本前提之一。

例如，在宝马，该材料用于BMW M车型的车顶，以及用于BMW M Performance Parts的可见碳纤维结构。本文将主要关注可见碳纤维中的零件。该材料还用于BMW 7系的车身部件，以前是BMW i8，尤其是BMW i3。在这辆电动汽车中，整个车身–乘客舱，由碳纤维制成。

BMW iX也将从宝马在碳纤维方面的经验中受益。碳纤维增强聚合物是在德国莱比锡和兰茨胡特的宝马生产工厂生产的。纤维本身首先在美国的摩西湖生产，而基础结构（也称为半成品纤维或叠层）在德国的Wackersdorf生产。

由可见碳制成的组件具有这种材料特有的织物结构，在视觉上引人入胜。高科技材料的爱好者可以通过BMW M Performance Parts赚钱 。可见碳纤维的定制选项范围非常广泛-从引擎盖到内部和外部的设计元素再到扩散器-宝马提供了多种碳用途，可以满足客户的内心需求。

碳纤维如何制造？

碳纤维是用于汽车制造的碳复合材料，用于BMW M Performance Parts等附加 部件或整个碳纤维底盘部件。用于制造的成分是碳纤维和由热固性塑料制成的支撑结构，称为基质。这可以由各种材料制成，例如合成树脂。

基质用于连接纤维并填充纤维之间的空间。由于合成树脂在室温下长时间放置后将开始交联，因此，它会以-0.4°F（-18°C）的温度缠绕在线圈中而储存。在下一步处理之前的一天左右将其加热到室温。

碳纤维本身非常细，它们通常仅占人发宽度的十分之一。纤维铺设的方向对稳定性至关重要。碳结构仅在纤维方向上非常坚硬。在下一步的结构组件中，这些单根细丝中的约50,000条被组合成称为粗纱的纤维束并卷起。

对于可见的碳元素，大约有3,000根细丝。然后将粗纱用于制造具有不同纤维方向的扁平纺织品，以实现所有方向的刚性。当一个放在另一个的顶部时，它们形成堆栈。

碳纤维的其他优点包括能够生产几乎任何所需形状的零件，耐腐蚀性和使用寿命，低热膨胀性以及持久的耐热性和疲劳强度。这些特性克服了碳生产劳动密集型的缺点-碳纤维成本随着大量生产而下降，并推动了创新。

综上所述，除碳纤维外，没有其他材料可以以这种节省重量的方式使用，同时提供这些机械性能。最重要的是：例如， 宝马M Performance Parts用可见碳制成的-碳具有独特的外观。

碳纤维复合材料是什么 碳纤维复合材料用途

汽车碳纤维又称汽车碳化纤维，是指由碳纤维编织或多层复合而成。因为又轻又硬，所以用途很广。主要适用于外壳和部件。汽车碳纤维具有重量轻、安全、经济的特点。碳纤维在汽车领域的应用始于赛车，近年来在民用汽车中被广泛引用。涂上清漆，故意露出深黑色织纹的碳纤维单元，不仅看起来像感冒了，“高碳”的风也变强了。碳纤维强度高，但很轻。减轻车的重量的话，车会变快呢。更换碳纤维引擎盖最重要的作用是减轻重量，铝券重量轻，有一定的弹性，高速稳定性好。随着材料技术的发展，将发动机罩改为碳纤维的关键是加强发动机罩的强度，在未来的汽车制造业中降低成本。汽车碳纤维有以下优点：1、轻量化。碳纤维应用于汽车后，给汽车制造带来最明显好处的是汽车轻量化，最直接的影响是节能、加速、提高制动性能。一般来说，车重减少10%，油耗降低6%~8%，排放量降低5~6%，0-100km/h加速性提高8-10%，制动距离缩短2~7m，安全性、车身轻量化可以降低整车重心，汽车碳纤维复合材料具有优异的吸能率，碰撞吸收能力是钢的6至7倍，铝的3至4倍，进一步确保了汽车的安全性2、舒适性。碳纤维复合材料具有更高的振动衰减，轻合金需要9秒钟才能停止振动，碳纤维复合材料需要2秒钟才能停止振动。因此，碳纤维应用于汽车，对提高整车的NVH(噪声、振动和声振动粗糙度)有很大贡献，大大提高汽车行驶的舒适性。因此，汽车制造商们越来越注重碳纤维的应用。在未来，随着碳纤维材料的不断创新和发展，它们将被用于制造auto的更多部件，为消费者提供更加安全、高效、舒适的驾驶体验。

假如你是一个汽车设计师，你要设计一辆大量使用复合材料的小汽车，你会选择哪种纤维？并给出原因。

碳纤维复合材料是什么?碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成的结构材料简称碳纤维复合材料。下面小编为大家详细介绍一下什么是碳纤维复合材料。

一、碳纤维复合材料概况

在复合材料大家族中，纤维增强材料一直是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来，碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功，性能不断得到改进，使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料。

二、碳纤维复合材料结构

碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。

碳纤维是由含碳量较高，在热处理过程中不熔融的人造化学纤维，经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。

碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。

三、碳纤维复合材料用途

碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。

碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的，现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不断努力提高。80年代初期，高性能及超高性能的碳纤维相继出现，这在技术上是又一次飞跃，同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。

由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤。所以，在航空航天工业中争相采用先进复合材料。有一种垂直起落战斗机，它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4，占机翼重量的1/3。据报道，美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件以及先进的MX导弹发射管等，都是用先进的碳纤维复合材料制成的。

现在的F1(世界一级方程锦标赛)赛车，车身大部分结构都用碳纤维材料。顶级跑车的一大卖点也是周身使用碳纤维，用以提高气动性和结构强度

碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。

四、碳纤维复合材料优势

1、高强度(是钢铁的5倍)

2、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)

3、出色的抗热冲击性

4、低热膨胀系数(变形量小)

5、热容量小(节能)

6、比重小(钢的1/5)

7、优秀的抗腐蚀与辐射性能

　　碳纤维复合材料的用途比较广泛，也有很多优势。相信通过上文的阅读你对这些都有所了解。更多信息请关注土巴兔学装修。

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汽车碳纤维的介绍

碳纤维。

理由：具体来看，碳纤维是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，需要经过碳化及石墨化处理。这是一种性能优异的新材料，质量只有钢的四分之一，强度却是钢的7到9倍，抗拉弹性模量也比钢要强。

但是，这种材料耐冲击性比较差，很容易受到损伤，所以汽车在制造时，不用于承受侧面冲击的部分。一般来说， 碳纤维材料主要用于汽车传动轴、板簧、构架和刹车片等配件的制件。一些豪华的汽车上面，车身和底盘常应用碳纤维材料，这样就可以保证汽车有着足够的强度和刚度，而且汽车的重量得以降低，油耗也相对降低。

汽车上碳纤维材料的应用，不仅实现汽车的轻量化，而且也满足了汽车刚性的要求，满足了人们节能降耗方面的要求。

发展方向：

20世纪90年代初，高性能及超高性能碳纤维已问世，预料今后工作将致力于完善工艺、扩大生产、降低成本和开发应用。

一些特种碳纤维，如抗氧化碳纤维(以提高复合材料的使用温度)、低纤度碳纤维(做0.035 mm超薄型预浸带用)、高导热低电阻碳纤维(以满足屏蔽电磁、射频干扰用，并可散发多余的热能)、低热膨胀系数碳纤维(供卫星天线系统、反射镜等用)，中空碳纤维(用于飞机制造工业。

提高复合材料的冲击韧性，核反应堆中的高温过滤介质，分离生物分子血清和血浆用的介质)和活性碳纤维，随着科学及工程的发展会有很大发展。气相生长碳纤维近期内在稳定工艺 ，连续化生产方面会有明显进展，工业化生产的日期预料不会太远。

碳纤维好处是什么？

现今阶段，无论是从性能考虑，还是从环保出发，汽车轻量化都已成为一种必然趋势。而碳纤维复合材料是汽车轻量化的不二之选，众所周知的顶级方程式赛车车身就整体使用的是碳纤维复合材料。随着技术的发展，这种材料逐步普及，已经开始运用于普通汽车上。

一、汽车轻量化已势不可挡

减轻车重是人们一直在追求探索的。汽车变轻，一方面能提高车辆性能，另一方面更能满足节能环保的需求。如果将现在汽车的钢材部件全部由碳纤维复合材料置换，车体重量可减轻40-50％，车子的提速和转向等性能显著提升。此外，当前我国机动车污染物排放量已超4,500万吨。研制轻量化汽车是实现我国低碳经济的迫切需求。数据显示，汽车每减重10%，燃油消耗可节省7%，目前钢铁材料约占车体重量的3／4，如果汽车的钢材部件全部由碳纤维复合材料置换，车体重量可减轻300kg，燃油效率提高36％，二氧化碳排放量可削减17％。若减重20%-30%，每车每年CO2排放可减少0.5T，不仅减少了使用成本，更加绿色环保。

二、碳纤复合材料是必然选择

碳纤维是由化纤和石油经特殊工艺制成的纤维，除了和一般碳素材料一样具备耐高温、耐摩擦、导电、导热等特性外，它强度更高，质量轻，更耐腐蚀。它的密度不到钢的1／4，但抗拉强度却是钢的7～9 倍，抗拉弹性也高于钢，在2000℃以上的高温惰性环境中，是唯一强度不下降的物质。在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。而且它外形柔软，可加工成各种织物。从使用的角度看，碳纤维不存在腐蚀生锈的问题，比普通金属耐用。在极端气候条件下，碳纤维的性质几乎不发生变化。使用碳纤维制造车身，可以省去高成本、繁琐的涂装工艺。难怪有人说，碳纤维几乎是目前可知的最能让汽车减重的完美材料。

碳纤维给汽车制造带来的优势介绍：1、轻量化。碳纤维应用于汽车后，给汽车制造带来最明显的好处就是汽车轻量化，最直接影响的就是节能、加速、制动性能的提升。一般而言，车重减小10％，油耗降低6％～8％，排放降低5～6%,0-100kmu002Fh加速性提升8-10%，制动距离缩短2～7m。2、安全性。车身轻量化可以使整车的重心下移，提升了汽车操纵稳定性，车辆的运行将更加安全、稳定。碳纤维复合材料具有极佳的能量吸收率，碰撞吸能能力是钢的六到七倍、铝的三到四倍，这进一步保证了汽车的安全性。3、舒适度。碳纤维复合材料具有更高的震动阻尼，轻合金需要9秒才能停止震动，碳纤维复合材料2秒就能停止，故碳纤维应用在汽车上，对于整车NVH（噪声、振动与声振粗糙度）的提升贡献同样很大，会大幅增强汽车行驶的舒适性。4、可靠性。碳纤维复合材料具有更高的疲劳强度，钢和铝的疲劳强度是抗拉强度的30-50%，而碳纤维复合材料可达70-80%，因此汽车上应用碳纤维复合材料对于材料疲劳可靠性有较大提升。5、提升车身开发水平。由于碳纤维复合材料可设计性比金属强，因此更易于车身开发的平台化、模块化、集成化。这样碳纤维车身及金属平台的混合车身结构对于传统汽车车身结构而言，可以做到模块化、集成化，大大减少零件种类，减少工装投入，缩短开发周期。