Por que a fibra de carbono está se tornando cada vez mais popular na indústria automotiva?

fibra de carbono (CF) é um novo tipo de material de fibra com alta resistência e um alto módulo de teor de carbono acima de 95%. É composto por microcristais de grafite em flocos e outras fibras orgânicas empilhadas ao longo da direção axial da fibra e obtidas por carbonização e grafitização de materiais de tinta microcristalina. A fibra de carbono é um novo material com excelentes propriedades mecânicas. Sua proporção é inferior a 1/4 da do aço. A resistência à tração do composto de resina de fibra de carbono é geralmente acima de 3500Mpa, que é 7 a 9 vezes maior que a do aço. Mas o material de fibra de carbono apenas ao longo da direção do eixo da fibra mostra uma resistência muito alta, sua resistência ao impacto é fraca e fácil de danificar, então a fabricação de componentes estruturais geralmente usa sua vantagem de luz de tração e evita a parte de impacto lateral do rolamento.

Com a pesquisa acadêmica de fibra de carbono de fibra curta a fibra de carbono de fibra longa, a tecnologia e os produtos que usam fibra de carbono para fazer materiais de aquecimento entraram gradualmente nos campos militar e civil. Os compósitos de fibra de carbono automotivos podem ser usados ​​como eixos de transmissão automotivos, molas de placa, quadros e pastilhas de freio. Atualmente, os materiais de aço representam cerca de 3/4 do peso de uma carroceria. Se todas as peças de aço de um carro fossem substituídas por materiais compostos de fibra de carbono, o peso da carroceria seria reduzido em 300 kg, a eficiência de combustível seria melhorada em 36% e as emissões de dióxido de carbono seriam reduzidas em 17%.

1. Aplicação de carroceria e chassis de automóveis, porque o material compósito de matriz de polímero reforçado com fibra de carbono tem resistência e rigidez suficientes, é o material mais leve para a fabricação de peças estruturais importantes, como carrocerias e chassis de automóveis. ESTIMA-SE QUE A APLICAÇÃO DE MATERIAL COMPOSTO DE FIBRA DE CARBONO PODE REDUZIR A MASSA DA carroceria e chassi do AUTOMÓVEL em 40% ~ 60%, o que equivale a 1/3 ~ 1/6 da massa da estrutura metálica. A carroceria usual do carro de corrida e a carroceria do carro parcialmente modificada são todas para esse propósito, e os efeitos visuais são excelentes e muito legais.

2. A aplicação de pastilhas de freio, fibra de carbono também é aplicada a pastilhas de freio por causa de sua proteção ambiental e características de resistência ao desgaste, mas os produtos contendo materiais compostos de fibra de carbono estão no lado alto, então este tipo de pastilha de freio é usado principalmente em carros de alto padrão. Os discos de freio de fibra de carbono são amplamente utilizados em carros de corrida, como carros de F1. Ele pode reduzir a velocidade do carro de 300 km/h para 50 km/h a uma distância de 50 m, momento em que a temperatura do disco de freio aumentará para mais de 900 ℃, e o disco de freio ficará vermelho porque absorve muita energia térmica. Os discos de freio de fibra de carbono podem suportar temperaturas de até 2 500 ° C e proporcionam excelente estabilidade de frenagem.

3, a aplicação de cubo de roda, especialistas em fabricação de cubo de roda na Alemanha lançaram a série de rodas, adotando design de 2 peças, o anel externo é feito de material de fibra de carbono e o cubo interno é uma liga leve, com parafusos de aço inoxidável, em comparação com o tamanho geral da massa da roda é cerca de 40% menor. Um hub de 20 polegadas, por exemplo, pesa 6 kg, enquanto um hub típico pesa cerca de 18 kg. A roda especial de automóvel avançado tipo RX-X fabricada pela Kahm da Grã-Bretanha usando CFRP tem uma massa de apenas 6 kg, que pode rodar em alta velocidade e minimizar a força de inércia radial da roda. Desenvolvida pela DYMAG no Reino Unido, a roda de fibra de carbono/magnésio mais leve do mundo consiste em duas partes, uma malha de fibra de carbono e um disco de freio de magnésio, conectado por hardware especial revestido de titânio.

4, a aplicação do eixo de acionamento da força do eixo de acionamento do automóvel é mais complexa, especialmente deve suportar grande torque, dando total consideração à anisotropia de material compósito reforçado com fibra de carbono, alta resistência e módulo das características de relativamente baixo, usando assim fibra de carbono Eixo de transmissão composto reforçado para substituir produtos de metal, atender ao requisito de uso. O eixo de transmissão de fibra de carbono não apenas reduz o peso em 60%, mas também possui melhor resistência à fadiga e durabilidade.

Desde que a aplicação de fibra de carbono no automóvel seja para atingir o peso leve do automóvel e atender à demanda rígida do automóvel, ela pode não apenas atender à demanda global por economia de energia e redução de emissões, mas também atender ao problema de economia de combustível. relacionados com a Volkswagen.

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