碳纖維復(fù)合材料在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢
關(guān)鍵基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對“中國制造2025”戰(zhàn)略的實(shí)施有著重要的影響,在高性能纖維方面,有“黑色黃金”美譽(yù)的碳纖維復(fù)合材料逐步成為新興材料產(chǎn)業(yè)中的“重中之重”。尤其是近幾年,隨著國內(nèi)碳纖維自主生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,與發(fā)達(dá)國家先進(jìn)水平之間的差距不斷縮小,碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的應(yīng)用水平也進(jìn)入了快速發(fā)展軌道,碳纖維復(fù)合材料被越來越多地應(yīng)用于汽車、高鐵、輕軌等現(xiàn)代化公共交通工具中。
碳纖維汽車零部件:
汽車使用碳纖維復(fù)合材料零部件,主要是基于以下幾個(gè)方面的考慮:一是為了車身輕量化。碳纖維密度低,比低碳鋼減重50 %,比鎂/鋁合金結(jié)構(gòu)減重達(dá)30%;二是集成度高。造型自由,可設(shè)計(jì)性強(qiáng),能實(shí)現(xiàn)流線型及曲面,可減少零部件種類和工裝投入;三是提高生產(chǎn)效率。以模壓和粘接工藝代替沖壓和焊接,節(jié)約生產(chǎn)線及模、夾具的投入;四是提升汽車安全性能。碳纖維抗疲勞強(qiáng)度高(可達(dá)設(shè)計(jì)載荷的 70%~80%),汽車減重以后重心下降,操作穩(wěn)定性更高,而且碳纖維的碰撞吸能能力為鋼的6-7倍,鋁的3-4倍;五是提升汽車舒適度。更高的振動阻尼,對汽車整體降噪有明顯的效果,使乘客舒適性更佳。
從最初的賽車到高端商務(wù)車,再到近幾年比較風(fēng)行的新能源汽車,碳纖維零部件的應(yīng)用腳步從未停止,例如我公司按照新能源汽車商要求制造的碳纖維動力電池箱體就是碳纖維復(fù)材在新能源汽車上的典型應(yīng)用案例,其在減重、抗沖擊等方面有效提升了新能源汽車的性能表現(xiàn)。
碳纖維高鐵零部件:
高鐵的輕量化解決方案始終在關(guān)注兩個(gè)問題:一是輕量化材料必須具備足夠的安全性,二是在保證安全性的前提下盡量的輕,從而實(shí)現(xiàn)更大的承載量和更高的運(yùn)送效率。
從時(shí)速400公里及以上的動車組、雙層動車組到時(shí)速600公里的高速磁浮列車,高鐵等軌道車輛一直在向著高速、高效、綠色、智能等目標(biāo)發(fā)展,其中,既輕又強(qiáng)的車體材料起著至關(guān)重要的作用。車體所選用的材料,在強(qiáng)度、剛度、耐疲勞性、耐腐蝕性以及防火性能等方面的表現(xiàn),都在不斷優(yōu)化,碳纖維復(fù)合材料所具備的輕量化、減沖擊、提載重、高耐候、高可靠、高可用、高壽命、少維護(hù)等優(yōu)勢逐步得到了重視。
碳纖維司機(jī)駕駛室操作面板、碳纖維座椅部件、碳纖維艙壁板等等,隨著碳纖維復(fù)合材料在高鐵等軌道車輛中應(yīng)用比例的越來越大,作為碳纖維零部件制造商的我們所要面對的技術(shù)壓力也越來越大,相信在這種壓力之下,能更快更好地推動著國內(nèi)碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)不斷向前。
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