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碳纤维厂家谈汽车碳纤维的取代性

编辑:中山巾尚复合材料科技有限公司时间:2019-09-09

汽车碳纤维材料目前在工业生产领域炙手可热,优越的性能和高端的出身让其在产业升级的大方向下被众多生产企业看好。对于碳纤维材料本身的优越性经常拿金属材料做对比,如密度上比铝小,但是强度上要比钢还好,另外还有诸多附加属性,这让很多人以为未来碳纤维材料汽车将会取代金属材料,那么在汽车上碳纤维材料真的能替代金属材料吗?下面一起来看碳纤维厂家的分析。


碳纤维材料在力学性能上相对于金属确实拥有优势,通过文章《碳纤维和其他轻量化材料的性能对比》可以看出汽车想要实现轻量化升级,用碳纤维是至佳的选择,另外其不生锈、耐腐的特性相对于金属也是一大优势。另外碳纤维作为纺织物柔软可加工,利于结构设计,热膨胀系数低,可和各类基材复合实现不同的材料性能满足汽车的需要。


当然碳纤维也并非十全十美,碳纤维复合材料属于刚性材料,在超出一定强度的撞击下会发生如玻璃一样的破碎形态,所以在材料韧性方面碳纤无法和金属材料相比;另外材料各个方向上性能不同,设计部件的时候非常复杂;在磕碰受损后单从外部很难检测,但是性能会大大降低,在维修和维护方面成本巨大。


目前在汽车制造行业碳纤维的使用量大大增多,不过传统金属材料的加工工艺如冲压、焊接等和碳纤维复材的加工完全不比配,想要实现工业化生产,汽车产业的整体升级成本巨大。不过碳纤维材料能实现模块化装备,汽车结构将会简化,大规模生产以后成本会有一定下降。


众多汽车厂商将碳纤维汽车作产业发展的必备材料,目前很多汽车部件已经实现全碳制作,碳纤维概念车也多次在车展上亮相作为未来汽车发展的方向,但目前现实的问题还是在成本环节,目前仅一根汽车横梁就得数万元成本,这种高昂的花费即便是高端汽车也难以承受,也只有超级跑车才能不计成本的使用碳纤维。使用碳纤维带来的轻量化效益远远低于材料升级的花费。


汽车是个非常复杂的系统,目前金属材料在汽车部分部件中的作用碳纤维是无法取代的,如发动机金属、汽车底盘、排气管、轴承件等。树脂基碳纤维复材在散热性、耐磨损、耐高温性上相对于金属材料要差很多,所以在汽车上面碳纤维想要完全取代金属目前是不可能实现的。


虽然碳纤维无法完全取代金属但是新型汽车是从新材料开始,碳纤维是重点方向,在未来技术不断进步碳纤维终将在汽车行业大展拳脚。