汽車用碳纖維安全性怎么樣?

碳纖維車身的優(yōu)點(diǎn)是其剛性強(qiáng)度比較大，質(zhì)地堅(jiān)硬不容易變形，而且碳纖維車身的自重比較小，可以進(jìn)一步降低汽車的油耗。但是碳纖維車身的缺點(diǎn)也比較明顯，那就是造價(jià)比較高昂，一旦被破壞則不能進(jìn)行修復(fù)。

一、碳纖維復(fù)合材料簡介碳纖維是一種含碳量在 95% 以上的高強(qiáng)度、高模量新型纖維材料，具有無蠕變、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞及熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，在對密度、剛度、耐化學(xué)性等嚴(yán)苛環(huán)境下的應(yīng)用領(lǐng)域具有很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，已在航空航天、風(fēng)力發(fā)電、飛機(jī)制造等領(lǐng)域得到很好應(yīng)用，近年來不斷向體育休閑、汽車制造、工業(yè)機(jī)械、軌道交通、醫(yī)療器械等領(lǐng)域擴(kuò)展。

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是指以碳纖維為增強(qiáng)體，樹脂、金屬及陶瓷等為基體的復(fù)合材料的總稱。汽車用碳纖維復(fù)合材料通常以樹脂基碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）為主。

二、碳纖維材料應(yīng)用于汽車上的優(yōu)勢目前用于汽車上的材料主要是高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、鈦合金、玻璃纖維復(fù)合材料、碳纖維復(fù)合材料等，這些材料的性能對比如下。碳纖維復(fù)合材料在輕量化、安全性、舒適性、可靠性、提升車身開發(fā)水平等方面具有巨大優(yōu)勢。

1、輕量化碳纖維應(yīng)用于汽車后，給汽車制造帶來最明顯的好處就是汽車輕量化，最直接影響的就是節(jié)能、加速、制動(dòng)性能的提升。一般而言，車重減小10%，油耗降低6%~8%，排放降低5~6%， 0-100km/h加速性提升8-10%，制動(dòng)距離縮短2~7m。

2、安全性車身輕量化可以使整車的重心下移，提升了汽車操縱穩(wěn)定性，車輛的運(yùn)行將更加安全、穩(wěn)定。碳纖維復(fù)合材料具有極佳的能量吸收率，碰撞吸能能力是鋼的六到七倍、鋁的三到四倍，這進(jìn)一步保證了汽車的安全性。

3、舒適度碳纖維復(fù)合材料具有更高的震動(dòng)阻尼，輕合金需要9秒才能停止震動(dòng)，碳纖維復(fù)合材料2秒就能停止，故碳纖維應(yīng)用在汽車上，對于整車NVH（噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度）的提升貢獻(xiàn)同樣很大，會(huì)大幅增強(qiáng)汽車行駛的舒適性。

4、可靠性碳纖維復(fù)合材料具有更高的疲勞強(qiáng)度，鋼和鋁的疲勞強(qiáng)度是抗拉強(qiáng)度的30-50%，而碳纖維復(fù)合材料可達(dá)70-80%，因此汽車上應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料對于材料疲勞可靠性有較大提升。

5、提升車身開發(fā)水平由于碳纖維復(fù)合材料可設(shè)計(jì)性比金屬強(qiáng)，因此更易于車身開發(fā)的平臺化、模塊化、集成化。這樣碳纖維車身及金屬平臺的混合車身結(jié)構(gòu)對于傳統(tǒng)汽車車身結(jié)構(gòu)而言，可以做到模塊化、集成化，大大減少零件種類，減少工裝投入，縮短開發(fā)周期。

三、碳纖維復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用部位目前，碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)在車身構(gòu)件、剎車片、輪轂、傳動(dòng)軸等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

1、車身構(gòu)件車身構(gòu)件是目前碳纖維復(fù)合材料在汽車上運(yùn)用最多的地方，諸如引擎蓋、車架、車頂框架及加強(qiáng)筋、 A/B/C/D 立柱及車門、擾流板等構(gòu)件均已有 CFRP 的身影。