Зашто карбонска влакна постају све популарнија у аутомобилској индустрији?

карбонска влакна (ЦФ) је нова врста влакнастог материјала високе чврстоће и високог модула садржаја угљеника изнад 95%. Састоји се од микрокристала графита и других органских влакана наслаганих дуж аксијалног правца влакна и добијених карбонизацијом и графитизацијом микрокристалних материјала мастила. Карбонска влакна су нови материјал са одличним механичким својствима. Његов удео је мањи од 1/4 удела челика. Затезна чврстоћа композита смоле од угљеничних влакана је генерално изнад 3500Мпа, што је 7 ~ 9 пута више од челика. Али материјал од угљеничних влакана само дуж правца осе влакана показује веома високу чврстоћу, његова отпорност на удар је слаба и лако се оштети, тако да производња структурних компоненти често користи предност затезне светлости и избегава бочни удар.

Са академским истраживањем од угљеничних влакана кратких влакана до угљеничних влакана са дугим влакнима, технологија и производи који користе карбонска влакна за прављење материјала за грејање постепено су ушли у војна и цивилна поља. Композити од угљеничних влакана за аутомобиле могу се користити као погонске осовине за аутомобиле, плочасте опруге, оквири и кочионе плочице. Тренутно челични материјали чине око 3/4 тежине каросерије аутомобила. Када би сви челични делови аутомобила били замењени композитним материјалима од угљеничних влакана, тежина каросерије аутомобила би се смањила за 300 кг, ефикасност горива би била побољшана за 36%, а емисија угљен-диоксида би била смањена за 17%.

1. Примена каросерије и шасије аутомобила, јер композитни материјал полимерне матрице ојачан угљеничним влакнима има довољну снагу и крутост, то је најлакши материјал за производњу главних структурних делова као што су каросерије и шасије аутомобила. ПРОЦЕНА ЈЕ ДА ПРИМЕНА КОМПОЗИТНОГ МАТЕРИЈАЛА УГЉИЧНИХ ВЛАКНА МОЖЕ СМАТИ МАСУ каросерије и шасије АУТОМОБИЛА за 40% ~ 60%, што је еквивалентно 1/3 ~ 1/6 масе челичне конструкције. Уобичајена каросерија тркачког аутомобила и делимично модификована каросерија аутомобила су све за ову сврху, а визуелни ефекти су одлични и веома цоол.

2. Примена кочионих плочица, карбонска влакна се такође примењују на кочионе плочице због своје заштите животне средине и карактеристика отпорности на хабање, али производи који садрже композитне материјале од угљеничних влакана су на високој страни, тако да се ова врста кочионих плочица углавном користи у аутомобили високог квалитета. Кочиони дискови од карбонских влакана се широко користе у тркачким аутомобилима, као што су Ф1 аутомобили. Може смањити брзину аутомобила са 300 км/х на 50 км/х на удаљености од 50 м, при чему ће температура кочионог диска порасти на више од 900 ℃, а кочиони диск ће постати црвен јер апсорбује много топлотне енергије. Кочиони дискови од угљеничних влакана могу да издрже температуре до 2500°Ц и обезбеђују одличну стабилност кочења.

3, примена главчине точкова, стручњаци за производњу главчине точкова у Немачкој покренули су серију точкова, усвајајући дизајн од 2 дела, спољни прстен је направљен од материјала од угљеничних влакана, а унутрашња главчина је лагана легура, са вијцима од нерђајућег челика, у поређењу са општа величина масе точка је око 40% мања. Чвориште од 20 инча, на пример, тежи 6 кг, док је типично чвориште око 18 кг. Напредни специјални аутомобилски точак типа РКС-Кс који је направио Кахм из Британије користећи ЦФРП има масу од само 6 кг, који може да ради великом брзином и минимизира радијалну инерциону силу точка. Развијен од стране ДИМАГ-а у Великој Британији, најлакши точак од угљеничних влакана/магнезијума на свету састоји се од два дела, мреже точкова од угљеничних влакана и кочионог диска од магнезијума, повезаних посебним хардвером пресвученим титанијумом.

4, примена силе погонске осовине аутомобила је сложенија, посебно мора да носи велики обртни момент, узимајући у обзир анизотропију композитног материјала ојачаног угљеничним влакнима, високу чврстоћу и модул релативно ниских карактеристика, чиме се користе карбонска влакна ојачана композитна преносна осовина за замену металних производа, испуњавају услове употребе. Погонско вратило од карбонских влакана не само да смањује тежину за 60% већ има и бољу отпорност на замор и издржљивост.

Све док примена угљеничних влакана у аутомобилу треба да постигне лагану тежину аутомобила и задовољи ригидну потражњу аутомобила, она не може само да задовољи глобалну потражњу за уштедом енергије и смањењем емисија, већ и реши проблем уштеде горива везано за Волксваген.

#ЦФРП #царбонфиберплате #царбонфиберплате #царбонфибер