Bakit nagiging popular ang Carbon fiber sa industriya ng automotive?

Ang carbon fiber (CF) ay isang bagong uri ng fiber material na may mataas na lakas at mataas na modulus ng carbon content na higit sa 95%. Binubuo ito ng flake graphite microcrystals at iba pang mga organic fibers na nakasalansan kasama ang axial direction ng fiber at nakuha sa pamamagitan ng carbonization at graphitization ng microcrystalline ink materials. Ang carbon fiber ay isang bagong materyal na may mahusay na mga katangian ng mekanikal. Ang proporsyon nito ay mas mababa sa 1/4 ng bakal. Ang tensile strength ng carbon fiber resin composite sa pangkalahatan ay higit sa 3500Mpa, na 7~9 beses kaysa sa bakal. Ngunit ang carbon fiber na materyal lamang sa kahabaan ng direksyon ng fiber axis ay nagpapakita ng napakataas na lakas, ang epekto nito ay mahina at madaling masira, kaya ang pagmamanupaktura ng mga structural na bahagi ay madalas na gumagamit ng kanyang makunat na liwanag na kalamangan at iniiwasan ang bearing side impact na bahagi.

Sa akademikong pananaliksik mula sa short-fiber carbon fiber hanggang sa long-fiber carbon fiber, ang teknolohiya, at mga produkto na gumagamit ng carbon fiber upang gumawa ng mga materyales sa pag-init ay unti-unting pumasok sa larangan ng militar at sibil. Maaaring gamitin ang automotive carbon fiber composites bilang mga automotive drive shaft, plate spring, frame, at brake pad. Sa kasalukuyan, ang mga materyales na bakal ay humigit-kumulang 3/4 ng bigat ng katawan ng kotse. Kung ang lahat ng bakal na bahagi ng kotse ay papalitan ng carbon fiber composite na materyales, ang bigat ng katawan ng kotse ay mababawasan ng 300kg, ang fuel efficiency ay mapapabuti ng 36%, at ang carbon dioxide emissions ay mababawasan ng 17%.

1. Application ng automobile body at chassis, dahil ang carbon fiber reinforced polymer matrix composite material ay may sapat na lakas at higpit, ito ang pinakamagaan na materyal para sa pagmamanupaktura ng mga pangunahing structural parts tulad ng automobile body at chassis. TINATAYANG ANG APPLICATION NG CARBON FIBER COMPOSITE MATERIAL AY MAAARING BAWASAN ANG MASS NG AUTOMOBILE body at chassis ng 40% ~ 60%, na katumbas ng 1/3 ~ 1/6 ng mass ng steel structure. Ang karaniwang katawan ng racing car at ang bahagyang binagong katawan ng kotse ay para sa layuning ito, at ang mga visual effect ay mahusay at napaka-cool.

2. Ang paglalagay ng mga brake pad, ang carbon fiber ay inilalapat din sa mga brake pad dahil sa proteksyon sa kapaligiran at mga katangiang lumalaban sa pagsusuot, ngunit ang mga produktong naglalaman ng carbon fiber composite na materyales ay nasa mataas na bahagi, kaya ang ganitong uri ng brake pad ay pangunahing ginagamit sa mataas na uri ng mga kotse. Ang mga carbon fiber brake disc ay malawakang ginagamit sa mga racing car, gaya ng mga F1 na sasakyan. Maaari nitong bawasan ang bilis ng sasakyan mula 300 km/h hanggang 50 km/h sa layong 50 m, kung saan ang temperatura ng brake disc ay tataas sa higit sa 900 ℃, at ang brake disc ay magiging pula dahil sumisipsip ito ng maraming enerhiya ng init. Ang mga carbon fiber brake disc ay maaaring makatiis ng mga temperatura hanggang sa 2 500 ° C at nagbibigay ng mahusay na katatagan ng pagpepreno.

3, ang application ng wheel hub, ang mga eksperto sa pagmamanupaktura ng wheel hub sa Germany ay naglunsad ng serye ng gulong, na nagpatibay ng 2 pirasong disenyo, ang panlabas na singsing ay gawa sa materyal na carbon fiber, at ang panloob na hub ay isang magaan na haluang metal, na may mga hindi kinakalawang na asero na mga turnilyo, kumpara sa ang pangkalahatang sukat ng masa ng gulong ay humigit-kumulang 40% na mas mababa. Ang isang 20-inch hub, halimbawa, ay tumitimbang ng 6 kg, habang ang isang tipikal na hub ay tumitimbang ng humigit-kumulang 18 kg. Ang RX-X type advanced automobile special wheel na ginawa ni Kahm ng Britain gamit ang CFRP ay may bigat na 6 kg lamang, na maaaring tumakbo sa mataas na bilis at mabawasan ang radial inertia force ng gulong. Binuo ng DYMAG sa UK, ang pinakamagaan na carbon fiber/magnesium wheel sa mundo ay binubuo ng dalawang bahagi, isang carbon fiber wheel mesh, at isang magnesium brake disc, na konektado ng espesyal na titanium-plated na hardware.

4, drive shaft application ng puwersa ng automobile drive shaft ay mas kumplikado, lalo na dapat magkaroon ng malaking metalikang kuwintas, na nagbibigay ng buong pagsasaalang-alang sa carbon fiber reinforced composite materyal anisotropy, mataas na lakas, at modulus ng mga katangian ng medyo mababa, kaya gumagamit ng carbon fiber reinforced composite transmission shaft upang palitan ang mga produktong metal, matugunan ang kinakailangan sa paggamit. Ang carbon fiber driveshaft ay hindi lamang binabawasan ang timbang ng 60% ngunit mayroon ding mas mahusay na paglaban sa pagkapagod at tibay.

Hangga't ang paggamit ng carbon fiber sa sasakyan ay upang makamit ang magaan na timbang ng sasakyan at matugunan ang mahigpit na pangangailangan ng sasakyan, hindi lamang nito matutugunan ang pandaigdigang pangangailangan para sa pagtitipid ng enerhiya at pagbabawas ng emisyon ngunit matugunan din ang problema sa pagtitipid ng gasolina. may kaugnayan sa Volkswagen.

#CFRP #carbonfiberplate #carbonfiberplate #carbonfiber