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耐候材料碳纖維復(fù)合材料CFRP在汽車上的應(yīng)用

  CFRP泛指由碳纖維和聚合物樹脂復(fù)合而成的碳纖維復(fù)合材料料,環(huán)氧樹脂CFRP其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo),在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。CFRP抗拉強(qiáng)度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7到9倍,抗拉彈性模量為230到430Gpa亦高于鋼,但它的比重卻不到鋼的1/4;CFRP的比強(qiáng)度達(dá)到2000Mpa以上,而A3鋼的比強(qiáng)度僅為59Mpa左右,其比模量也比鋼高。

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  CFRP不僅輕而強(qiáng),輕而剛而且具有耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定性好以及設(shè)計性好、可大面積整體成型等一系列特點,所以在汽車輕量化中得到不斷增長的應(yīng)用。

  CFRP還具有非常好的能量吸收性能,從而進(jìn)一步保證了CFRP車輛的安全。據(jù)報道,在柱式撞擊和側(cè)面撞擊中,CFRP材料均表現(xiàn)出了*的安全性能。即使在局部承受較重的點式力量時,CFRP也決不會凹陷。乘客和電池組件能得到保護(hù)。CFRP零部件比同類鋼質(zhì)零部件減重50%以上,比鋁制部件減重30%以上,卻能夠提供同等強(qiáng)度。

  CFRP與GFRP、鋼、鋁的性能比較:

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  CFRP的主要優(yōu)勢在于它的強(qiáng)度重量比和剛度重量比,除此之外,CFRP還擁有較高的抗腐蝕性和較強(qiáng)的氣候穩(wěn)定性,其使用壽命明顯長于金屬材料,無須昂貴的防腐蝕保護(hù)措施。另外,CFRP材料具有非常好的能量吸收性能。在柱式撞擊和側(cè)面撞擊試驗中,CFRP材料均表現(xiàn)出了*的安全性能。

  CFRP在新能源汽車上的應(yīng)用并非強(qiáng)度、模量越高越好,而是在滿足新能源汽車強(qiáng)度安全的前提下,成本越便宜越好。不僅應(yīng)推廣價格便宜的大絲束碳纖維及其工藝制品還可適當(dāng)?shù)夭捎没厥仗祭w維,大限度地降低新能源汽車的制造成本。

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