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碳纤维将掀起汽车“减肥”热
2016-12-14 09:25:37 作者:本网整理 来源:材料牛

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  碳纤维已经在诸多方面有所应用,并且因优异的性能受到人们的青睐。汽车工业也将目光聚焦在了碳纤维上,为爱车减肥,这也许将成为一种趋势。


  诸如金属合金、复合材料等通常被称为轻型材料,常用于汽车、飞机、风车等工业中的减重,并且既能不影响部件的强度和效率,也不可影响终端使用系统的最终结构。


  轻型材料的效率取决于所使用的合金混合体或复合材料。它们有着多种等级和类型,期使用则取决于应用要求和行业终端的需求。与传统材料相比,轻型材料具有高强度重量比、特殊的耐腐蚀性能和与更灵活的设计性。轻型材料是由最小重量的,诸如轻型钢、镁、铝和钛等高渗透性材料组成的。这些金属合金是具有低密度、高强度重量比和高耐腐蚀性的有色金属。他们适用于成型、制造和焊接加工等。


  2014年,世界汽车生产量约为 68539516 辆,而在2015年增长了1.1%,达到69293451辆。因此,节能的轻型汽车需求的增长预计将刺激世界轻型材料市场。


  碳纤维在汽车工业中的使用,为世界汽车总重量减重高达20%。2016年4月, ExxonMobil推出了Exceed XP,这种聚合物在建筑衬层和汽车内饰等方面性能优异。然而,碳纤维的初始成本高于其他聚合物,因此大范围使用碳纤维仍是个挑战。此外,汽车的内部需要更多碳纤维,这会导致每辆汽车的成本变高。


  由于汽车制造业需求的增长以及研发和创新需求的增长,碳纤维和钢铁的产量经历几年快速增长期。目前,由于质轻和高强的优异性能,大多数汽车制造商更喜欢碳纤维和复合材料。其中碳纤维由聚丙烯腈制成。


  碳纤维的制备过程是可以分为机械部分化学部分,在这一过程中使用了大量的液体和气体。碳纤维是对聚丙烯腈加热碳化而得,仅剩下紧紧相连的碳原子链,即碳纤维。


  碳纤维具有高刚度、低重量、高抗拉强度、低热膨胀和高耐热的性能,因此,他们经常被用于制作汽车、飞机、民用工程、赛车和体育用品等。然而,推广碳纤维的应用依然面临很多挑战。如材料的生产成本,养护、维修和回收的高成本等,都将会影响材料的大范围使用。

 

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