汽車碳纖維

汽車碳纖維:又稱汽車碳化纖維,泛指一些以碳纖維編織或多層複合而成的材料。因為它又輕又堅硬,所以它的用途很廣泛。

特點

可軟可硬的碳纖維

既然是纖維織物材料,所以碳纖維可以被紡織成碳纖維布來從線變成面,同時保持著超輕、柔軟、耐拉的特性,可是它如何變成堅硬的車體組件的呢?

汽車碳纖維

碳纖維汽車組件輕量化程度之高

愛恨交加的碳纖維

說到愛恨交加,這是因為在F1方程式賽車領域,全車碳纖維已不是新鮮的技術。分秒必爭的激烈競爭以及日益嚴苛的比賽規則強迫各大車隊去重視碳纖維技術的套用,可能出了動力系統之外餘下的組件能用碳纖維實現的都已經實現。

汽車碳纖維

最前端的部分就是碳纖維潰縮柱

在民用汽車領域,賓士嘗試套用碳纖維材料作為潰縮區域,首先在SLR McLaren上得到了套用。呈尖塔狀的碳纖維潰縮柱由無數根粗壯的碳纖維經過編織而成,雖然結構依舊無比堅硬,但是在設計上讓它能夠在正面碰撞時破碎成無數細小的碎片,來吸收大量的能量,並且碎片不會對人造成傷害,這一點非常類似於汽車鋼化玻璃的破碎原理。

汽車碳纖維

碳纖維傳動軸

汽車碳纖維汽車碳纖維

碳纖維汽車座椅

因此,碳纖維材料在汽車領域的套用越來越多也越來越廣泛,相信在不久的未來,汽車排放越來越“低碳”,而汽車本身則會越來越“高碳”。

結構

直徑6微米的碳纖維與後面人類頭髮的比較

每一根碳纖維由數千條更微小的碳纖維所組成,直徑大約5至8微米。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近,是由一層層以六角型排列的碳原子所構成。兩者差別在於層與層之間的連結。石墨是晶體結構,它的層間連結鬆散,而碳纖維不是晶體結構,層間連結是不規則的。這樣便防止滑移增強物質強度。

汽車碳纖維汽車碳纖維

碳纖維是一種力學性能優異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂複合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為23000~43000Mpa也高於鋼。但碳纖維材料也只是沿纖維軸方向表現出很高的強度,其耐衝擊性卻較差,容易損傷,所以在製造成為結構組件時,往往利用其耐拉質輕的優勢而避免去做承受側面衝擊的部分。

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