碳纤维在汽车领域的应用可以追溯到上个世纪,不过多用来作为装饰使用,而随着碳纤维技术的进步,汽车上更多的功能性部件开始出现了碳纤维材料的身影。鉴于这样的情况,我们来看看碳纤维汽车应用存在了哪些优势与劣势,这样才能更好的看待碳纤维材料在汽车行业的发展前景。
  
碳纤维汽车应用的4个优势和3个劣势
 
  碳纤维汽车应用的4个优势
  
  1、轻量化:这是碳纤维材料能够应用于汽车行业的根本性优势之一,车身更轻,意味着汽车的动力系统能够发挥更大的作用,汽车可以跑的更快、更远。碳纤维复合材料的密度在1.7g/cm3左右,只有钢材的1/4左右,排除无法使用碳纤维材料的功能部件,整车的重量可以下降35%左右,不仅大大降低了燃油的使用消耗,同时还更环保。
  
  2、耐久性:什么是耐久性?说白了其实就是使用寿命的长短,碳纤维复合材料整体的化学性能稳定,耐腐蚀、耐氧化、抗冲击性和抗疲劳性极好,越是钢材的2-3倍。碳纤维复合材料中的树脂成分往往是性能的短板所在,如果能够使用热塑性树脂与连续碳纤维进行融合,应用于汽车行业,那耐久性将会更好。
  
  3、安全性:碳纤维材料的另一个特点是强度模量高,这意味着碳纤维能够承受比钢材更大的负荷,在行驶过程中,可以面对更快的提速。通过实验可以发现,碳纤维复合材料的抗拉强度约在3000MPa以上,是钢材的5倍,如果面临撞击,可以更好的缓冲压力,变相的提升乘车人员的生存空间。另外碳纤维材料经过特殊编制,碰撞吸能效果更好,进一步的提升了汽车人员的安全。
  
  4、美观性:喜欢对车进行改装的人应该知道黑武士这个词的含义,纯黑的外表,搭配时尚的设计,汽车除了驾驶外,更添一层赏心悦目的美感。碳纤维复合材料具有清晰的黑色大气的纹路效果,让黑武士更添一份灵动,美观性又上一个层次。
  
  碳纤维汽车应用的3个劣势
  
  1、成本太高:碳纤维复合材料应用在汽车上的方式有几种,其中纯碳纤维材料的应用价格不菲,比大家熟知的钛合金还要高出不少,这也是很多车主无法体验碳纤维魅力的根本原因。目前碳纤维复合材料大面积使用的情况,还是集中在几个汽车大厂的高端跑车上,一辆车都是上百万的价格,让人望而却步。
  
  2、变形几乎无法修复:碳纤维复合材料目前还停留在热固性阶段,以此制备的碳纤维汽车部件也遗传了它的性能缺陷,就是一旦成型,无法二次塑形,加上本身硬度不算高,一旦出现较大的损伤,那基本就是完全报废,无法进行修复了。
  
  3、结构设计复杂:再说碳纤维复合材料应用到汽车上一个缺点,跟价格无关,跟工艺有关。碳纤维复合材料多以手工+机器的工艺来生产制品,其中铺层阶段就需要人工完成,想要设计出复杂的汽车部件结构,设计难度高,操作难度也高。这也是碳纤维复合材料无法大批量的应用汽车行业的一个重要原因。
  
  碳纤维汽车应用的优势和劣势总结起来看,还是利大于弊的,而且碳纤维还可以与传统金属及其他复合材料交叠使用,相互补充,汽车行业的未来不可预期。