汽車輕量化是發(fā)展趨勢,你認(rèn)為碳纖維會大量應(yīng)用于汽車設(shè)計嗎?
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時間:2022-02-19分類:膠粘劑瀏覽:119
碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)不會大量應(yīng)用于汽車中。
關(guān)于CFRP的神奇已不用多說,這種輕量化材料被大量應(yīng)用在F1賽車中。在民用車領(lǐng)域,以寶馬(寶馬i系列)為首的企業(yè)/品牌,也在努力探索此類材料的使用。IIHS測試中也證明了CFRP使用在民用車上也能較好地保護(hù)駕駛者。
不過CFRP雖然好,這種材料的韌性卻并不能讓人滿意,它比較脆,因此在制造一些復(fù)雜部件時,優(yōu)勢就就沒有了。
而且CFRP的回收處理也是一大難題,由于CFRP不可降解,因此將其磨成粉末、垃圾場填埋或焚燒都行不通,早在2010年,日本三菱人造絲公司就估計世界上廢棄的CFRP就大約高達(dá)2萬噸。
以上我們是從工藝和后期處理的角度來談,除此外,CFRP的原材料成本、制作成本、設(shè)備利用率/通用率等問題都嚴(yán)重制約著它的發(fā)展。
從發(fā)展趨勢看,一般汽車上很難大量使用CFRP材料。 但大家也別聞此色變,不排除CFRP被用作結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件的可能。
比如寶馬7系上使用的“高強(qiáng)度碳纖維車身架構(gòu)(首次實現(xiàn)量產(chǎn)的碳纖維、鋼、鋁智能輕量化車身結(jié)構(gòu))”,CFRP就被用于加固車頂橫梁結(jié)構(gòu)以及B柱和C柱、底部側(cè)圍、中央通道和后部支撐,相比上一代車型,全新BMW 7系最大減重達(dá)130kg。
除此外,像沃爾沃旗下的Polestar(北極星)品牌,也采用了類似于蜻蜓結(jié)構(gòu)的CFRP加強(qiáng)件。
不過就我看,未來更有可能是可降解增強(qiáng)材料的天下。
我們拿京都大學(xué)與多家零部件供應(yīng)商正著手研發(fā)一款輕量化原型車為例,這款車采用了從木材中提取的CNF(纖維素納米纖維)作為主體材料,它的比重僅為鋼材的20%,抗拉強(qiáng)度卻是鋼材的5倍。
最重要的,因為這種源自木頭的材料,可以直接通過土壤降解。 當(dāng)然了,作為一種概念級別的材料,它的成本比CFRP還要高,但既然是聊趨勢,它有著不輸于CFRP的優(yōu)勢,而且在后期處理上優(yōu)勢明顯,是一種環(huán)境友好型材料。
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