自從1953年第一輛全復(fù)合材料車(chē)身的汽車(chē)問(wèn)世以來(lái)，復(fù)合材料在汽車(chē)上的應(yīng)用不斷增多。如今隨著汽車(chē)輕量化浪潮的出現(xiàn)，碳纖維復(fù)合材料在汽車(chē)上的應(yīng)用日益受到追捧。碳纖維復(fù)合材料（CFRP），因其質(zhì)量小，而且強(qiáng)度高、剛性高，以及良好的耐蠕變與耐腐蝕性特點(diǎn)成為是最理想的汽用輕量化材料。如今在汽車(chē)車(chē)身、尾翼、汽車(chē)底盤(pán)，發(fā)動(dòng)機(jī)罩、汽車(chē)內(nèi)飾等各個(gè)地方我們都能夠發(fā)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料的身影。
那么碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用究竟為汽車(chē)帶來(lái)了什么呢？碳纖維復(fù)合材料能否在成為汽車(chē)零部件的主要材料呢？
碳纖維復(fù)合材料讓汽車(chē)更安全
近日有媒體報(bào)道某豪華轎車(chē)因大量采用碳纖維致使汽車(chē)的剛性降低，碳纖維車(chē)身經(jīng)不起看似很一般的碰撞。對(duì)此，北京中材汽車(chē)復(fù)合材料有限公司總工程師高國(guó)強(qiáng)分析認(rèn)為：“碳纖維復(fù)合材料實(shí)際上比金屬材料有更高的剛性和抗沖擊性能。從力學(xué)性能的角度而言，在汽車(chē)設(shè)計(jì)的時(shí)候，減重的同時(shí)會(huì)充分考慮部件的受力情況，不會(huì)為了降低重量而犧牲剛性。碰撞的結(jié)果不僅僅和材料本身有關(guān)系，和部件的結(jié)構(gòu)也有非常密切的關(guān)聯(lián)，復(fù)合材料部件與車(chē)身連接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是否可靠，受沖擊的位置和方式都對(duì)破壞結(jié)構(gòu)有影響。”
高國(guó)強(qiáng)還介紹說(shuō)，碳纖維復(fù)合材料還具有極佳的能量吸收能力這進(jìn)一步保證了碳纖維復(fù)合材料汽車(chē)的安全性。據(jù)介紹，碳纖維復(fù)合材料的能量吸收能力比金屬材料高4-5倍左右。數(shù)年來(lái)，F(xiàn)1車(chē)隊(duì)一直采用碳纖維復(fù)合材料制造其賽車(chē)的碰撞緩沖構(gòu)件，從而顯著減少了這頂級(jí)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的重傷事故。
輕量化是碳纖維復(fù)合材料最大優(yōu)點(diǎn)
除了安全性之外，輕量化是碳纖維復(fù)合材料另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)。而輕量化的直接成果就是減低汽車(chē)的油耗。
1992年通用汽車(chē)公介紹了超輕概念車(chē)（Ultralite Concept Car），該車(chē)的車(chē)身采用碳纖維復(fù)合材料，由手鋪碳纖維預(yù)浸料工藝制造，整體車(chē)身的質(zhì)量為191kg。用碳纖維取代鋼材制造車(chē)身和底盤(pán)構(gòu)件，可減輕質(zhì)量68％，從而節(jié)約汽油消耗40％。
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