自動車業界で炭素繊維の人気が高まっているのはなぜですか?

炭素繊維 (CF) は、95% を超える炭素含有量の高強度と高弾性率を備えた新しいタイプの繊維材料です。フレークグラファイト微結晶とその他の有機繊維が繊維の軸方向に積み重なったもので、微結晶インク材料を炭化・黒鉛化することで得られます。炭素繊維は、優れた機械的特性を備えた新しい素材です。その割合は鋼の 1/4 以下です。炭素繊維樹脂複合材の引張強度は一般に3500Mpa以上で、鋼の7~9倍です。しかし、繊維軸方向に沿った炭素繊維材料は非常に高い強度を示し、その耐衝撃性は低く、損傷しやすいため、構造部品の製造では、引張りが軽いという利点を利用して、側面の衝撃部分を避けることがよくあります。

短繊維炭素繊維から長繊維炭素繊維までの学術研究により、炭素繊維を使用して発熱体を製造する技術と製品は、軍事および民生分野に徐々に参入しています。自動車用炭素繊維複合材は、自動車のドライブ シャフト、板ばね、フレーム、ブレーキ パッドとして使用できます。現在、車体重量の約3/4を占める鋼材。自動車のすべてのスチール部品を炭素繊維複合材料に置き換えると、車体の重量が 300kg 削減され、燃費が 36% 向上し、二酸化炭素排出量が 17% 削減されます。

1.自動車のボディとシャシーの適用。炭素繊維強化ポリマーマトリックス複合材料は十分な強度と剛性を備えているため、自動車のボディやシャシーなどの主要な構造部品を製造するための最軽量の材料です。炭素繊維複合材料を適用すると、自動車のボディとシャーシの質量を 40% ~ 60% 削減できると推定されています。これは、鉄骨構造の質量の 1/3 ~ 1/6 に相当します。通常のレーシングカーの車体も一部改造された車体も全てこのためで、視覚効果も抜群でとてもカッコいいです。

2.ブレーキパッドの適用、環境保護と耐摩耗特性のために炭素繊維もブレーキパッドに適用されますが、炭素繊維複合材料を含む製品は高い側にあるため、この種のブレーキパッドは主に高級車。カーボンファイバーブレーキディスクは、F1カーなどのレーシングカーに広く使用されています。車の速度を 300 km/h から 50 km/h まで 50 m の距離で減速できます。このとき、ブレーキ ディスクの温度は 900 ℃ 以上に上昇し、ブレーキ ディスクは赤くなります。多くの熱エネルギーを吸収します。カーボン ファイバー ブレーキ ディスクは、2 500 ° C までの温度に耐えることができ、優れた制動安定性を提供します。

3、ホイール ハブのアプリケーション、ドイツのホイール ハブ製造の専門家は、2 ピースのデザインを採用し、ホイール シリーズを立ち上げました。ホイール質量の一般的なサイズは約 40% 低くなります。たとえば、20 インチのハブの重量は 6 kg ですが、一般的なハブの重量は約 18 kg です。英国Kahm社がCFRPを用いて製作したRX-X型の先進自動車専用ホイールは、わずか6kgの質量で高速走行が可能で、ホイールのラジアル慣性力を最小限に抑えることができます。英国の DYMAG によって開発された世界最軽量のカーボンファイバー/マグネシウム ホイールは、カーボンファイバー ホイール メッシュとマグネシウム ブレーキ ディスクの 2 つのパーツで構成され、特殊なチタンメッキ ハードウェアで接続されています。

4、自動車のドライブシャフトの力のドライブシャフトアプリケーションは、より複雑であり、特に大きなトルクに耐える必要があり、炭素繊維強化複合材料の異方性、高強度、および比較的低い特性の弾性率を十分に考慮して、炭素繊維を使用する金属製品を交換するための強化複合トランスミッションシャフトは、使用要件を満たしています。カーボンファイバー製ドライブシャフトは、重量を 60% 削減するだけでなく、耐疲労性と耐久性にも優れています。

自動車への炭素繊維の適用が自動車の軽量化を達成し、自動車の厳格な要求を満たすことである限り、それは省エネと排出削減に対する世界的な要求を満たすだけでなく、燃料節約の問題にも応えることができますフォルクスワーゲン関連。

#CFRP #カーボンファイバープレート #カーボンファイバープレート #カーボンファイバー