CFRP在汽車輕量化中的應用

性能碳纖維屬于新型纖維材料，因其具有含碳量豐富、高強度、高模量等優(yōu)勢，可以將其應用于多種領域，在嚴苛的環(huán)境下也可完美發(fā)揮自身優(yōu)勢，具有較強的競爭能力。從上表可以看出碳纖維復合材料的密度遠低于傳統(tǒng)汽車制造工業(yè)中所用金屬材料的密度，將其應用于汽車制造工業(yè)中可以在極大程度上實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，并且可以增加汽車行駛速度。WHITEDEW白露碳纖維復合材料的剛性以及吸能性可以保證汽車在行駛過程中的安全，通過震動阻尼可以在整體范圍內改善噪音對人類的干擾，從而提升駕駛員的舒適度，將碳纖維復合材料應用于汽車制造工業(yè)中可以有效降低生產成本，并增加設計美感。WHITEDEW應用輪轂徐作文等人對碳纖維前車門做了分析計算。經仿真分析，碳纖維前車門的模態(tài)、剛度、強度、碰撞侵入量和速度相比金屬車門均得到了明顯的提升，并且重量降低了54.94%，實現(xiàn)了碳纖維復合材料設計目的的要求。輪轂輪轂在汽車的構件中占有較大比重，通過輪轂可以承受汽車全部的重量，因此，汽車的制造過程中對于輪轂的要求極高，需要輪轂具有較強的抗沖擊性，除此之外，還應具有較好的安全性以及耐磨性，通過碳纖維復合材料制造的輪轂在滿足要求的同時，可以實現(xiàn)汽車輕量化發(fā)展。汽車在行駛過程中，汽車的重力越大，慣性越大，即重力與慣性成正比關系，由碳纖維復合材料制造的輪轂可將慣性降至最低，且保持良好的性能。車身構件將碳纖維復合材料與傳統(tǒng)金屬材料進行對比可知，復合材料的比強度及比剛度明顯高于普通金屬材料。在相同結構強度條件下，采用碳纖維復合材料制作汽車零部件，其質量可減輕50%，對于汽車的動力學性能具有重要提升作用。剎車片碳纖維復合材料具有較多優(yōu)良特性，主要包括:

(1)其摩擦系數(shù)維持在0.35～0.40，具有良好的穩(wěn)定性及合適性，可保證汽車在制動過程中處于平穩(wěn)狀態(tài);(2)該材料的耐熱溫度可高達2500℃，并且具有較強的耐濕熱性及不易老化性，與傳統(tǒng)金屬材料相比，碳纖維復合材料不存在熱損耗問題;(3)該材料的耐油、耐水以及耐腐蝕等性能，使其成為制造剎車片的理想材料，被廣泛應用于剎車片的制造領域。傳動軸為保證汽車的穩(wěn)定運行，要求傳動軸應具有良好的傳動能力、耐疲勞性等優(yōu)勢。而碳纖維復合材料獨特的各向異性、比強度高等特點，將該材料應用于傳動軸中，可將傳動軸的質量減至原來的一半以上。在各項條件均相同的情況下，將該材料與傳統(tǒng)金屬材料相比，其扭