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碳纤维复合材料汽车零部件的优劣分析

来源：欧纳森机器人发布时间：2011-09-05 点击次数：77 【字体：大中小】

自从1953年第一辆全复合材料车身的汽车问世以来，复合材料在汽车上的应用不断增多。如今随着汽车轻量化浪潮的出现，碳纤维复合材料在汽车上的应用日益受到追捧。碳纤维复合材料（CFRP），因其质量小，而且强度高、刚性高，以及良好的耐蠕变与耐腐蚀性特点成为是最理想的汽用轻量化材料。如今在汽车车身、尾翼、汽车底盘，发动机罩、汽车内饰等各个地方我们都能够发现碳纤维复合材料的身影。
    那么碳纤维复合材料的应用究竟为汽车带来了什么呢？碳纤维复合材料能否在成为汽车零部件的主要材料呢？
    碳纤维复合材料让汽车更安全
    近日有媒体报道某豪华轿车因大量采用碳纤维致使汽车的刚性降低，碳纤维车身经不起看似很一般的碰撞。对此，北京中材汽车复合材料有限公司总工程师高国强分析认为：“碳纤维复合材料实际上比金属材料有更高的刚性和抗冲击性能。从力学性能的角度而言，在汽车设计的时候，减重的同时会充分考虑部件的受力情况，不会为了降低重量而牺牲刚性。碰撞的结果不仅仅和材料本身有关系，和部件的结构也有非常密切的关联，复合材料部件与车身连接结构的强度是否可靠，受冲击的位置和方式都对破坏结构有影响。”
高国强还介绍说，碳纤维复合材料还具有极佳的能量吸收能力这进一步保证了碳纤维复合材料汽车的安全性。据介绍，碳纤维复合材料的能量吸收能力比金属材料高4-5倍左右。数年来，F1车队一直采用碳纤维复合材料制造其赛车的碰撞缓冲构件，从而显著减少了这顶级汽车运动项目中的重伤事故。
    轻量化是碳纤维复合材料最大优点
    除了安全性之外，轻量化是碳纤维复合材料另一个显著优点。而轻量化的直接成果就是减低汽车的油耗。
1992年通用汽车公介绍了超轻概念车（Ultralite Concept Car），该车的车身采用碳纤维复合材料，由手铺碳纤维预浸料工艺制造，整体车身的质量为191kg。用碳纤维取代钢材制造车身和底盘构件，可减轻质量68％，从而节约汽油消耗40％。

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