Mengapa gentian karbon menjadi semakin popular dalam industri automotif?

gentian karbon (CF) ialah sejenis bahan gentian baharu dengan kekuatan tinggi dan modulus kandungan karbon yang tinggi melebihi 95%. Ia terdiri daripada mikrohablur grafit serpihan dan gentian organik lain yang disusun di sepanjang arah paksi gentian dan diperoleh melalui pengkarbonan dan penggrafitan bahan dakwat mikrohablur. Gentian karbon adalah bahan baharu dengan sifat mekanikal yang sangat baik. Perkadarannya kurang daripada 1/4 daripada keluli. Kekuatan tegangan komposit resin gentian karbon biasanya melebihi 3500Mpa, iaitu 7~9 kali ganda daripada keluli. Tetapi bahan gentian karbon hanya di sepanjang arah paksi gentian menunjukkan kekuatan yang sangat tinggi, rintangan hentamannya lemah dan mudah rosak, jadi pembuatan komponen struktur sering menggunakan kelebihan cahaya tegangannya dan mengelakkan bahagian kesan sampingan galas.

Dengan penyelidikan akademik daripada gentian karbon gentian pendek kepada gentian karbon gentian panjang, teknologi dan produk yang menggunakan gentian karbon untuk membuat bahan pemanas telah beransur-ansur memasuki bidang ketenteraan dan awam. Komposit gentian karbon automotif boleh digunakan sebagai aci pemacu automotif, spring plat, bingkai dan pad brek. Pada masa ini, bahan keluli menyumbang kira-kira 3/4 daripada berat badan kereta. Jika semua bahagian keluli kereta digantikan dengan bahan komposit gentian karbon, berat badan kereta akan dikurangkan sebanyak 300kg, kecekapan bahan api akan dipertingkatkan sebanyak 36%, dan pelepasan karbon dioksida akan dipotong sebanyak 17%.

1. Penggunaan badan dan casis kereta, kerana bahan komposit matriks polimer bertetulang gentian karbon mempunyai kekuatan dan kekukuhan yang mencukupi, ia adalah bahan paling ringan untuk mengeluarkan bahagian struktur utama seperti badan dan casis kereta. DIANGGARKAN BAHAWA APLIKASI BAHAN KOMPOSIT SERAT KARBON DAPAT MENGURANGKAN JISIM badan dan casis AUTOMOBIL sebanyak 40% ~ 60%, iaitu bersamaan dengan 1/3 ~ 1/6 jisim struktur keluli. Badan kereta lumba biasa dan badan kereta yang diubah suai sebahagiannya semuanya untuk tujuan ini, dan kesan visualnya sangat baik dan sangat keren.

2. Penggunaan pad brek, gentian karbon juga digunakan pada pad brek kerana perlindungan alam sekitar dan ciri-ciri tahan haus, tetapi produk yang mengandungi bahan komposit gentian karbon berada di bahagian yang tinggi, jadi pad brek jenis ini digunakan terutamanya dalam kereta gred tinggi. Cakera brek gentian karbon digunakan secara meluas dalam kereta lumba, seperti kereta F1. Ia boleh mengurangkan kelajuan kereta daripada 300 km/j kepada 50 km/j pada jarak 50 m, pada masa itu suhu cakera brek akan meningkat kepada lebih daripada 900 ℃, dan cakera brek akan bertukar merah kerana ia menyerap banyak tenaga haba. Cakera brek gentian karbon boleh menahan suhu sehingga 2 500 ° C dan memberikan kestabilan brek yang sangat baik.

3, aplikasi hab roda, pakar pembuatan hab roda di Jerman melancarkan siri roda, menggunakan reka bentuk 2 keping, cincin luar diperbuat daripada bahan gentian karbon, dan hab dalam adalah aloi ringan, dengan skru keluli tahan karat, berbanding dengan saiz umum jisim roda adalah kira-kira 40% lebih rendah. Hab 20-inci, sebagai contoh, mempunyai berat 6 kg, manakala hab biasa mempunyai berat kira-kira 18 kg. Roda khas kereta canggih jenis RX-X yang dibuat oleh Kahm dari Britain menggunakan CFRP mempunyai jisim hanya 6 kg, yang boleh berjalan pada kelajuan tinggi dan meminimumkan daya inersia jejarian roda. Dibangunkan oleh DYMAG di UK, roda gentian karbon/magnesium paling ringan di dunia terdiri daripada dua bahagian, jejaring roda gentian karbon dan cakera brek magnesium, yang disambungkan dengan perkakasan bersalut titanium khas.

4, aplikasi aci pemacu daya aci pemacu kereta adalah lebih kompleks, terutamanya mesti menanggung tork yang besar, memberikan pertimbangan penuh kepada gentian karbon bertetulang bahan komposit anisotropi, kekuatan tinggi, dan modulus ciri-ciri yang agak rendah, dengan itu menggunakan gentian karbon. aci penghantaran komposit bertetulang untuk menggantikan produk logam, memenuhi keperluan penggunaan. Aci pemacu gentian karbon bukan sahaja mengurangkan berat sebanyak 60% tetapi juga mempunyai rintangan keletihan dan ketahanan yang lebih baik.

Selagi penggunaan gentian karbon dalam kereta adalah untuk mencapai ringan kereta dan memenuhi permintaan tegar kereta, ia bukan sahaja dapat memenuhi permintaan global untuk penjimatan tenaga dan pengurangan pelepasan tetapi juga memenuhi masalah penjimatan bahan api berkaitan dengan Volkswagen.

#CFRP #carbonfiberplate #carbonfiberplate #carbonfiber