Materiał kompozytowy z włókna węglowego ma doskonałe właściwości mechaniczne i jest jedynym materiałem, którego wytrzymałość nie spadnie w obojętnym środowisku o wysokiej temperaturze powyżej 2000 ° C.Jako materiał o wysokiej wydajności, materiał kompozytowy z włókna węglowego ma swoje własne cechy: lekkość, wysoką wytrzymałość, wysoki moduł sprężystości i odporność na zmęczenie.Zastosowano go w wielu dziedzinach, takich jak wysokiej klasy opieka medyczna, lotnictwo, przemysł, samochody itp. Niezależnie od tego, czy chodzi o dekorację nadwozia, drzwi czy wnętrz, można zobaczyć materiały kompozytowe z włókna węglowego.
Lekkie samochody to podstawowa technologia i ważny kierunek rozwoju przemysłu samochodowego.Materiały kompozytowe z włókna węglowego mogą nie tylko zaspokoić zapotrzebowanie na lekkość, ale także mają pewne zalety w zakresie bezpieczeństwa pojazdu.Obecnie materiały kompozytowe z włókna węglowego stały się bardziej popularne i obiecujące lekkie materiały w przemyśle motoryzacyjnym po stopach aluminium, stopach magnezu, konstrukcyjnych tworzywach sztucznych i kompozytach z włókna szklanego.
1. Klocki hamulcowe
Włókno węglowe jest również stosowane w klockach hamulcowych ze względu na ochronę środowiska i odporność na zużycie, ale produkty zawierające materiały kompozytowe z włókna węglowego są bardzo drogie, dlatego obecnie tego rodzaju klocki hamulcowe są stosowane głównie w samochodach wysokiej klasy.Tarcze hamulcowe z włókna węglowego są szeroko stosowane w samochodach wyścigowych, takich jak samochody wyścigowe F1.Może zmniejszyć prędkość samochodu z 300 km/h do 50 km/h w odległości 50 m.W tym momencie temperatura tarczy hamulcowej wzrośnie powyżej 900°C, a tarcza hamulcowa zmieni kolor na czerwony w wyniku pochłonięcia dużej ilości energii cieplnej.Tarcze hamulcowe z włókna węglowego wytrzymują wysokie temperatury do 2500°C i charakteryzują się doskonałą stabilnością hamowania.
Chociaż tarcze hamulcowe z włókna węglowego charakteryzują się doskonałą skutecznością hamowania, obecnie nie jest praktyczne stosowanie tarcz hamulcowych z włókna węglowego w samochodach produkowanych masowo, ponieważ wydajność tarcz hamulcowych z włókna węglowego można osiągnąć tylko wtedy, gdy temperatura przekroczy 800 ℃.Oznacza to, że układ hamulcowy samochodu może osiągnąć najlepszy stan dopiero po przejechaniu kilku kilometrów, co nie jest odpowiednie w przypadku większości pojazdów pokonujących jedynie krótkie dystanse.
2. Nadwozie i podwozie
Ponieważ kompozyty z osnową polimerową wzmocnioną włóknami węglowymi mają wystarczającą wytrzymałość i sztywność, nadają się do wytwarzania lżejszych materiałów na główne części konstrukcyjne, takie jak nadwozia i podwozia samochodów.
Krajowe laboratorium przeprowadziło również badania nad wpływem materiałów kompozytowych z włókna węglowego na redukcję masy.Wyniki pokazują, że masa korpusu wykonanego z polimeru wzmocnionego włóknem węglowym wynosi zaledwie 180 kg, podczas gdy waga korpusu stalowego wynosi 371 kg, co oznacza redukcję masy o około 50%.A gdy wielkość produkcji jest mniejsza niż 20 000 pojazdów, koszt wykorzystania RTM do produkcji nadwozi kompozytowych jest niższy niż w przypadku nadwozi stalowych.
3. Centrum
Seria piast kół „Megalight – Forged – Series” wprowadzona na rynek przez WHEELSANDMORE, znanego niemieckiego eksperta w dziedzinie produkcji piast kół, ma konstrukcję dwuczęściową.Pierścień zewnętrzny wykonany jest z włókna węglowego, a piasta wewnętrzna z lekkiego stopu, ze śrubami ze stali nierdzewnej.Koła mogą być o około 45% lżejsze;biorąc na przykład 20-calowe koła, felga Megalight – Forged – Series waży zaledwie 6 kg, czyli jest znacznie lżejsza niż 18 kg zwykłych kół tego samego rozmiaru, ale kół z włókna węglowego. Koszt samochodu jest bardzo wysoki, a zestaw 20-calowych felg z włókna węglowego kosztuje około 200 000 RMB i obecnie pojawia się tylko w kilku topowych samochodach.
4. Skrzynka na baterie
Skrzynia akumulatorowa wykorzystująca materiały kompozytowe z włókna węglowego może spowodować zmniejszenie masy zbiornika ciśnieniowego pod warunkiem spełnienia tego wymagania.Wraz z rozwojem pojazdów przyjaznych środowisku, rynek zaakceptował wykorzystanie materiałów z włókna węglowego do produkcji skrzyń akumulatorowych pojazdów z ogniwami paliwowymi zasilanych wodorem.Według informacji uzyskanych podczas seminarium na temat ogniw paliwowych Japońskiej Agencji Energetycznej szacuje się, że w 2020 r. w Japonii ogniwa paliwowe będą wykorzystywane w 5 milionach pojazdów.
Powyżej przedstawiono Państwu treść dotyczącą komponentów z włókna węglowego w zastosowaniach motoryzacyjnych.Jeżeli nic na ten temat nie wiesz, zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej, gdzie profesjonaliści Ci to wyjaśnią.
Czas publikacji: 19 kwietnia 2023 r