碳纤维取代金属成为豪车新宠

几十年前，就有专家曾预言碳纤维将会取代金属用来制造汽车结构件。现在这个预言已成为事实。碳纤维复合材料，凭借其质量小、强度高、刚性高，良好的耐腐蚀性的特点吸引了众多豪华轿车厂商的垂青，碳纤维复合材料几乎成为各厂家出奇制胜的法宝。由于碳纤维增强聚合物基复合材料有足够的强度和刚度，其适于制造汽车车身、底盘等主要结构件的最轻材料。预计碳纤维复合材料的应用可使汽车车身、底盘减轻重量40%~60%，相当于钢结构重量的1/3~1/6。英国材料系统实验室曾对碳纤维复合材料减重效果进行研究，结果表明碳纤维增强聚合物材料车身重172kg，而钢制车身重量为368kg，减重约50%。但由于碳纤维制造成本过高，碳纤维增强复合材料在汽车中的应用有限，仅在一些F1赛车、超级跑车、小批量车型上有所应用，如柯尼塞格，雷克萨斯LFA，日本的改装厂，目前标配碳纤维车顶的宝马M3也正式在国内发布，同期发布的碳纤维限量版M3更是在车顶的基础上，加装了碳纤维材质的前扰流板、尾翼、内饰细节等部件。碳纤维还因为其环保、耐磨的特点而应用在刹车片上，但含有碳纤维复合材料的产品格外贵，所以目前这种刹车片还主要应用在高档轿车上。碳纤维制动盘被广泛用于竞赛用汽车上，例如F1赛车上。它能够在50m的距离内将汽车的速度从300km/h降低到50km/h，此时制动盘的温度会升高到900℃以上，制动盘会因为吸收大量的热能而变红。碳纤维制动盘能够承受2500℃的高温，而且具有非常优秀的制动稳定性。虽然碳纤维制动盘具有性能卓越的减速性能，但是目前在量产的汽车上使用碳纤维制动盘却并不实际。因为碳纤维制动盘的性能在温度达到800℃以上时才能够达到最好。也就是说，必须在行驶了数公里之后，汽车的制动装置才能进入最佳工作状态，这对于大多数只是短途行驶的车辆并不适用。另外，碳纤维制动盘的磨损速度很快，制造成本也非常高。碳纤维汽车座椅加热垫是碳纤维加入应用于汽车工业的一个突破，碳纤维加热元技术在汽车配套时常变得越来越受欢迎，它将会完全代替传统的座椅加入系统。目前几乎全球所有汽车制造厂商的高档、豪华型轿车都配备了这种座椅加热装置，比如奔驰、宝马、奥迪、大众、本田、日产等等。碳纤维热载荷碳纤维是一种比较高效能的导热材料，热效率高达96%，并在加热垫中均匀密布，保证热量在座椅加热区域均匀释放，碳纤维线及温度分布均匀，又确保了加热垫长期使用保持座椅表面皮革平整完好。不产生纹路痕迹、不产生局部变色。温度超出设定区间则自动断电，不能满足温度要求时自动通电调节温度。碳纤维有适宜人体吸收的红外线波长，具有促进健康的保健作用，可以充分减少驾乘疲劳，增加舒适度。（中国纺织报）