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車用輕量化材料性能對(duì)比
采取輕質(zhì)資料是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的重要手段。
碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成,含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維,是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。
碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家(美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)),對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。目前,車身輕量化資料重要都以高強(qiáng)度的鋼、鋁鎂合金、塑料以及碳纖維資料為主。那么這些資料比較起來,哪種更優(yōu)勝呢?這篇文章小編就來將它們的機(jī)能做個(gè)對(duì)比。
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高強(qiáng)度鋼:它是在個(gè)別碳素鋼基本上加上少量合金元素制成的,生產(chǎn)本錢與個(gè)別碳素鋼相近,但因?yàn)楹辖鹪氐膹?qiáng)化作用抗拉強(qiáng)度比個(gè)別鋼高出很多,在210~550MPa左右。據(jù)資料表明,若鋼板的強(qiáng)度進(jìn)步40~50MPa,車身板制件的厚度可減少20%。
鋁合金:它是乘用車上利用最普遍的輕質(zhì)金屬資料,密度約為鋼材的三分之一,并存在良好的吸振才干,在減重的同時(shí)可能明顯進(jìn)步碰撞保險(xiǎn)性,不過抗拉強(qiáng)度方面略遜于鋼材。
鎂合金:鎂合金的分量很輕,密度約為1.8g/cm^3,比鋼輕75%,比鋁輕33%左右。它的抗拉強(qiáng)度為280MPa,韌性好,減震性強(qiáng)。在美國(guó)汽車中,底盤、內(nèi)部設(shè)施、外部設(shè)施、能源傳動(dòng)體系利用了鎂合金零部件,不過因?yàn)楸惧X起因,利用量并未幾。
塑料:塑料最大的上風(fēng)就是分量輕,密度個(gè)別在0.9~1.5cm^3左右,然而它們的抗拉強(qiáng)度低,例如ABS抗拉強(qiáng)度為70-90MPa,無奈跟金屬比較。
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碳纖維:碳纖維是一種新興資料,密度為1.7g/cm^3、拉伸強(qiáng)度3000MP
A、彈性模量230GPa,且吸能抗震、耐摩擦、熱膨脹系數(shù)低、通過鋪層設(shè)計(jì),能制造出滿意不同機(jī)能請(qǐng)求的汽車部件。碳纖維管采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠(纏撓)而成。在制過程中,可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材,如:不同規(guī)格的碳纖維圓管,不同規(guī)格的方管,不同規(guī)格的片材,以及其它型材:在制作過程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。
上述資料對(duì)比,碳纖維最為優(yōu)勝,在汽車制造方面有著遼闊的前景。已跟多家有名汽車廠家配合,生產(chǎn)各類碳纖維汽車配件,例如碳纖維后視鏡外殼,碳纖維碰撞吸能構(gòu)件等,客戶遍布國(guó)內(nèi)外。