Miksi hiilikuidusta on tulossa yhä suositumpi autoteollisuudessa?

hiilikuitu (CF) on uudentyyppinen kuitumateriaali, jolla on korkea lujuus ja korkea hiilipitoisuus yli 95 %. Se koostuu hiutalegrafiittimikrokiteistä ja muista orgaanisista kuiduista, jotka on pinottu kuidun aksiaalisuunnassa ja jotka on saatu hiiltymällä ja grafitisoimalla mikrokiteisiä mustemateriaaleja. Hiilikuitu on uusi materiaali, jolla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Sen osuus on alle 1/4 teräksen suhteesta. Hiilikuituhartsikomposiitin vetolujuus on yleensä yli 3500 Mpa, mikä on 7–9 kertaa teräksen vetolujuus. Mutta hiilikuitumateriaali vain kuidun akselin suunnassa osoittaa erittäin suurta lujuutta, sen iskunkestävyys on huono ja helposti vaurioituva, joten rakenneosien valmistuksessa hyödynnetään usein sen vetovaloetuaan ja vältetään laakerisivuiskuosa.

Lyhytkuituisesta hiilikuidusta pitkäkuituiseen hiilikuituun tehdyn akateemisen tutkimuksen myötä hiilikuitua käyttävä tekniikka ja tuotteet lämmitysmateriaalien valmistukseen ovat vähitellen tulleet sotilas- ja siviilialoihin. Autojen hiilikuitukomposiitteja voidaan käyttää autojen käyttöakseleina, levyjousiina, runkoina ja jarrupaloina. Tällä hetkellä teräsmateriaalien osuus auton korin painosta on noin 3/4. Jos auton kaikki teräsosat korvattaisiin hiilikuitukomposiittimateriaaleilla, auton korin paino pienenisi 300 kg, polttoainetehokkuus paranisi 36 % ja hiilidioksidipäästöt vähenivät 17 %.

1. Auton korin ja alustan käyttö, koska hiilikuituvahvisteisella polymeerimatriisikomposiittimateriaalilla on riittävä lujuus ja jäykkyys, se on kevyin materiaali tärkeimpien rakenneosien, kuten autojen korien ja alustan, valmistukseen. ARVIOIDAAN, ETTÄ HIIKUITUKOMPOSIITTIMATERIAALIN KÄYTTÖ VOI VÄHENTÄÄ AUTON korin ja alustan massaa 40 % ~ 60 %, mikä vastaa 1/3 ~ 1/6 teräsrakenteen massasta. Tavallinen kilpa-auton kori ja osittain muunneltu auton kori ovat kaikki tätä tarkoitusta varten, ja visuaaliset tehosteet ovat erinomaisia ​​ja erittäin siistejä.

2. Jarrupalojen käyttö, hiilikuitua käytetään myös jarrupaloihin sen ympäristönsuojelun ja kulutusta kestävien ominaisuuksien vuoksi, mutta hiilikuitukomposiittimateriaaleja sisältävät tuotteet ovat korkealla puolella, joten tällaista jarrupalaa käytetään pääasiassa korkealuokkaisia ​​autoja. Hiilikuitujarrulevyjä käytetään laajalti kilpa-autoissa, kuten F1-autoissa. Se voi alentaa auton nopeutta 300 km/h:sta 50 km/h:iin 50 metrin etäisyydellä, jolloin jarrulevyn lämpötila nousee yli 900 ℃:seen ja jarrulevy muuttuu punaiseksi, koska se imee paljon lämpöenergiaa. Hiilikuitujarrulevyt kestävät jopa 2 500 °C:n lämpötiloja ja tarjoavat erinomaisen jarrutusvakauden.

3, pyörännavan käyttö, pyörännapavalmistuksen asiantuntijat Saksassa lanseerasivat pyöräsarjan, jossa otettiin käyttöön 2-osainen muotoilu, ulkorengas on valmistettu hiilikuitumateriaalista ja sisänapa on kevytmetalliseos, jossa on ruostumattomat teräsruuvit, verrattuna pyörän massan yleinen koko on noin 40 % pienempi. Esimerkiksi 20 tuuman napa painaa 6 kg, kun taas tyypillinen napa painaa noin 18 kg. Brittiläisen Kahmin CFRP:tä käyttävän RX-X-tyyppisen edistyneen auton erikoispyörän massa on vain 6 kg, joka voi kulkea suurella nopeudella ja minimoi pyörän radiaalisen hitausvoiman. DYMAG:n Isossa-Britanniassa kehittämä maailman kevyin hiilikuitu/magnesiumpyörä koostuu kahdesta osasta, hiilikuitupyöräverkosta ja magnesiumjarrulevystä, jotka on yhdistetty erityisellä titaanipinnoitetulla laitteistolla.

4, auton vetoakselin voimankäyttö on monimutkaisempaa, erityisesti sen on kestettävä suurta vääntömomenttia, ottaen täysin huomioon hiilikuituvahvisteisen komposiittimateriaalin anisotropia, korkea lujuus ja suhteellisen alhaisten ominaisuuksien moduuli, jolloin käytetään hiilikuitua vahvistettu komposiittivoimansiirtoakseli metallituotteiden korvaamiseksi, täyttää käyttövaatimukset. Hiilikuituakseli ei vain vähennä painoa 60 %, vaan sillä on myös parempi väsymiskestävyys ja kestävyys.

Niin kauan kuin hiilikuitua käytetään autossa auton kevyen painon saavuttamiseksi ja auton jäykän kysynnän tyydyttämiseksi, se ei voi ainoastaan ​​vastata energiansäästön ja päästöjen vähentämisen maailmanlaajuiseen kysyntään, vaan myös vastata polttoaineen säästöongelmaan. liittyy Volkswageniin.

#CFRP #hiilikuitulevy #hiilikuitulevy #hiilikuitu