Warum Kohlefaser in der Automobilindustrie immer beliebter wird?

Kohlefaser (CF) ist ein neuartiges Fasermaterial mit hoher Festigkeit und einem hohen Modul des Kohlenstoffgehalts von über 95 %. Es besteht aus Flockengraphitmikrokristallen und anderen organischen Fasern, die entlang der axialen Richtung der Faser gestapelt sind und durch Carbonisierung und Graphitisierung von mikrokristallinen Tintenmaterialien erhalten werden. Kohlefaser ist ein neues Material mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Sein Anteil beträgt weniger als 1/4 des Stahlanteils. Die Zugfestigkeit von Kohlefaserharzverbundwerkstoffen liegt im Allgemeinen über 3500 MPa, was dem 7- bis 9-fachen der Zugfestigkeit von Stahl entspricht. Aber das Kohlefasermaterial zeigt nur entlang der Faserachsenrichtung eine sehr hohe Festigkeit, seine Schlagfestigkeit ist schlecht und leicht zu beschädigen, so dass die Herstellung von Strukturbauteilen oft seinen leichten Zugfestigkeitsvorteil nutzt und einen lagerseitigen Aufprallteil vermeidet.

Mit der akademischen Forschung von Kurzfaser-Kohlefasern zu Langfaser-Kohlefasern haben die Technologie und Produkte, die Kohlefasern zur Herstellung von Heizmaterialien verwenden, allmählich den militärischen und zivilen Bereich erreicht. Kohlefaserverbundwerkstoffe für Kraftfahrzeuge können als Antriebswellen, Blattfedern, Rahmen und Bremsbeläge für Kraftfahrzeuge verwendet werden. Derzeit machen Stahlwerkstoffe etwa 3/4 des Gewichts einer Autokarosserie aus. Wenn alle Stahlteile eines Autos durch Kohlefaserverbundwerkstoffe ersetzt würden, würde das Gewicht der Karosserie um 300 kg reduziert, die Kraftstoffeffizienz um 36 % verbessert und die Kohlendioxidemissionen um 17 % gesenkt.

1. Anwendung von Automobilkarosserien und Fahrgestellen, da kohlefaserverstärktes Polymermatrix-Verbundmaterial eine ausreichende Festigkeit und Steifheit aufweist, ist es das leichteste Material zur Herstellung von Hauptstrukturteilen wie Automobilkarosserien und Fahrgestellen. ES WIRD SCHÄTZT, DASS DIE ANWENDUNG VON KOHLENSTOFFFASER-VERBUNDMATERIAL DIE MASSE VON AUTOKÖRPER UND -FAHRGESTELLEN UM 40% ~ 60% REDUZIEREN KANN, was 1/3 ~ 1/6 DER Masse der Stahlkonstruktion entspricht. Die übliche Rennwagenkarosserie und die teilweise modifizierte Karosserie sind alle für diesen Zweck, und die visuellen Effekte sind ausgezeichnet und sehr cool.

2. Die Anwendung von Bremsbelägen, Kohlefaser wird aufgrund ihrer umweltfreundlichen und verschleißfesten Eigenschaften auch für Bremsbeläge verwendet, aber Produkte, die Kohlefaser-Verbundwerkstoffe enthalten, sind auf der hohen Seite, so dass diese Art von Bremsbelag hauptsächlich in verwendet wird hochwertige Autos. Kohlefaser-Bremsscheiben werden häufig in Rennwagen wie F1-Autos verwendet. Es kann die Geschwindigkeit des Autos von 300 km/h auf 50 km/h in einer Entfernung von 50 m reduzieren, wobei zu diesem Zeitpunkt die Temperatur der Bremsscheibe auf mehr als 900 ℃ ansteigt und die Bremsscheibe rot wird, weil Es nimmt viel Wärmeenergie auf. Die Kohlefaser-Bremsscheiben halten Temperaturen von bis zu 2.500 °C stand und bieten eine hervorragende Bremsstabilität.

3, die Anwendung der Radnabe, Radnabenherstellungsexperten in Deutschland starteten die Radserie mit 2-teiligem Design, der Außenring besteht aus Kohlefasermaterial und die Innennabe ist eine Leichtmetalllegierung mit Edelstahlschrauben im Vergleich zu die allgemeine Größe der Radmasse ist etwa 40% geringer. Eine 20-Zoll-Nabe wiegt beispielsweise 6 kg, während eine typische Nabe etwa 18 kg wiegt. Das fortschrittliche Automobil-Spezialrad vom Typ RX-X, das von Kahm aus Großbritannien unter Verwendung von CFK hergestellt wird, hat eine Masse von nur 6 kg, kann mit hoher Geschwindigkeit laufen und die radiale Trägheitskraft des Rads minimieren. Das von DYMAG in Großbritannien entwickelte leichteste Carbonfaser-Magnesium-Laufrad der Welt besteht aus zwei Teilen, einem Carbonfaser-Radgitter und einer Magnesium-Bremsscheibe, die durch spezielle titanbeschichtete Beschläge verbunden sind.

4, Antriebswelle Anwendung der Kraft der Automobil-Antriebswelle ist komplexer, muss insbesondere große Drehmoment tragen, unter voller Berücksichtigung der kohlefaserverstärkten Verbundwerkstoff Anisotropie, hohe Festigkeit und relativ niedrigen Modul der Eigenschaften, also mit Kohlefaser verstärkte zusammengesetzte Übertragungswelle zum Ersetzen von Metallprodukten, erfüllen die Verwendungsanforderungen. Karbonfaser-Antriebswelle reduziert nicht nur das Gewicht um 60 %, sondern hat auch eine bessere Ermüdungsbeständigkeit und Haltbarkeit.

Solange die Anwendung von Kohlefaser im Automobil das Leichtgewicht des Automobils erreichen und die starren Anforderungen des Automobils erfüllen soll, kann es nicht nur die globale Nachfrage nach Energieeinsparung und Emissionsreduzierung erfüllen, sondern auch das Problem der Kraftstoffeinsparung lösen im Zusammenhang mit Volkswagen.

#CFK #Kohlefaserplatte #Kohlefaserplatte #Kohlefaser