Kodėl anglies pluoštas tampa vis populiaresnis automobilių pramonėje?

anglies pluoštas (CF) yra naujo tipo pluošto medžiaga, pasižyminti dideliu stiprumu ir dideliu anglies moduliu, viršijančiu 95%. Jį sudaro dribsnių grafito mikrokristalai ir kiti organiniai pluoštai, sukrauti išilgai pluošto ašinės krypties ir gaunami karbonizuojant ir grafitinant mikrokristalinio rašalo medžiagas. Anglies pluoštas yra nauja medžiaga, pasižyminti puikiomis mechaninėmis savybėmis. Jo dalis yra mažesnė nei 1/4 plieno. Anglies pluošto dervos kompozito atsparumas tempimui paprastai yra didesnis nei 3500 MPa, o tai yra 7–9 kartus didesnis nei plieno. Tačiau anglies pluošto medžiaga tik išilgai pluošto ašies krypties pasižymi labai dideliu stiprumu, jos atsparumas smūgiams yra menkas ir lengvai pažeidžiamas, todėl gaminant konstrukcinius komponentus dažnai išnaudojamas tempimo šviesos pranašumas ir išvengiama guolio šoninio smūgio dalies.

Vykstant akademiniams tyrimams nuo trumpo pluošto anglies pluošto iki ilgo pluošto anglies pluošto, technologija ir produktai, naudojant anglies pluoštą šildymo medžiagoms gaminti, pamažu pateko į karines ir civilines sritis. Automobilių anglies pluošto kompozitai gali būti naudojami kaip automobilių pavaros velenai, plokštelinės spyruoklės, rėmai ir stabdžių trinkelės. Šiuo metu plieno medžiagos sudaro apie 3/4 automobilio kėbulo svorio. Jei visos automobilio plieninės dalys būtų pakeistos anglies pluošto kompozitinėmis medžiagomis, automobilio kėbulo svoris sumažėtų 300 kg, degalų efektyvumas padidėtų 36%, o anglies dvideginio emisija sumažėtų 17%.

1. Automobilio kėbulo ir važiuoklės pritaikymas, kadangi anglies pluoštu sustiprintos polimerinės matricos kompozitinės medžiagos turi pakankamai tvirtumo ir standumo, tai yra lengviausia medžiaga pagrindinių konstrukcijų dalių, tokių kaip automobilių kėbulai ir važiuoklės, gamybai. APSKAIČIUOTA, KAD ANGLIES PLUOŠTO KOMPOZITINĖS MEDŽIAGOS NAUDOJIMAS GALI SUMAŽINTI AUTOMOBILIŲ kėbulo ir važiuoklės masę 40% ~ 60%, o tai atitinka 1/3 ~ 1/6 plieno konstrukcijos masės. Įprastas lenktyninio automobilio kėbulas ir iš dalies modifikuotas automobilio kėbulas yra skirti šiam tikslui, o vaizdo efektai yra puikūs ir labai šaunūs.

2. Anglies pluoštas taip pat naudojamas ant stabdžių trinkelių dėl aplinkos apsaugos ir atsparumo dilimui savybių, tačiau gaminiai, kurių sudėtyje yra anglies pluošto kompozicinių medžiagų, yra viršutinėje pusėje, todėl tokio tipo stabdžių trinkelės dažniausiai naudojamos aukštos klasės automobilių. Anglies pluošto stabdžių diskai plačiai naudojami lenktyniniuose automobiliuose, pavyzdžiui, F1 automobiliuose. Jis gali sumažinti automobilio greitį nuo 300 km/h iki 50 km/h važiuojant 50 m atstumu, tuo metu stabdžių disko temperatūra pakils iki daugiau nei 900 ℃, o stabdžių diskas taps raudonas, nes jis sugeria daug šilumos energijos. Anglies pluošto stabdžių diskai gali atlaikyti iki 2 500 °C temperatūrą ir užtikrina puikų stabdymo stabilumą.

3, rato stebulės taikymas, rato stebulės gamybos ekspertai Vokietijoje pradėjo ratų seriją, pritaikydami 2 dalių dizainą, išorinis žiedas pagamintas iš anglies pluošto medžiagos, o vidinė stebulė yra lengvo lydinio su nerūdijančio plieno varžtais, palyginti su bendras rato masės dydis yra apie 40% mažesnis. Pavyzdžiui, 20 colių stebulė sveria 6 kg, o įprasta stebulė sveria apie 18 kg. RX-X tipo pažangių automobilių specialus ratas, pagamintas Kahm iš Didžiosios Britanijos naudojant CFRP, turi tik 6 kg masę, kuris gali važiuoti dideliu greičiu ir sumažinti radialinę rato inercijos jėgą. JK DYMAG sukurtas lengviausias pasaulyje anglies pluošto/magnio ratas susideda iš dviejų dalių – anglies pluošto rato tinklelio ir magnio stabdžių disko, sujungtų specialia titanu dengta aparatūra.

4, pavaros veleno jėgos panaudojimas automobilio pavaros velenui yra sudėtingesnis, ypač turi turėti didelį sukimo momentą, visapusiškai atsižvelgiant į anglies pluoštu sustiprintos kompozicinės medžiagos anizotropiją, didelį stiprumą ir santykinai žemų charakteristikų modulį, taigi naudojant anglies pluoštą. sustiprintas kompozitinis transmisijos velenas, skirtas pakeisti metalo gaminius, atitinka naudojimo reikalavimus. Anglies pluošto kardaninis velenas ne tik sumažina svorį 60%, bet ir turi didesnį atsparumą nuovargiui bei ilgaamžiškumą.

Tol, kol anglies pluošto naudojimas automobiliuose yra lengvas ir patenkinti griežtą automobilio poreikį, jis gali ne tik patenkinti pasaulinį energijos taupymo ir išmetamųjų teršalų mažinimo poreikį, bet ir išspręsti degalų taupymo problemą. susijusi su Volkswagen.

#CFRP #anglies pluošto plokštė #anglies pluošto plokštė #anglies pluoštas