碳纤维增强复合材料在汽车工业中...

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1、Applicationofcarbonfiberreinforcedcompositeinautoindustry碳纤维增强复合材料在汽车工业中的应用提纲一、碳纤维增强复合材料应用于汽车工业的特点二、碳纤维增强复合材料在汽车工业中的产品应用三、碳纤维复合材料在汽车工业中的应用前景Page2汽车工业发展更高的轻量化效果大型部件整体成型高结构承载能力抗冲吸能碳纤维复合材料优势一、碳纤维增强复合材料应用与汽车工业的特点碳纤维复合材料是汽车轻量化的理想选择由于碳纤维增强聚合物基复合材料有足够的强度和刚度，是制造汽车车

2、身和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和底盘减轻质量40％～60％，相当于钢结构质量的1／3～1／6。Page4钢玻纤复合材料碳纤复合材料模量（GPa）设计厚度（mm）132材料密度（g/cm3)7.81.81.6减重比例130%49%Page5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，而钢制车身质量为368kg，减重约50％。CFRP汽车零部件轻量化实例零件名称钢CFRP质量减轻车身20994115车架1289434前

3、端441331发动机罩22814罩盖19613保险杠562036车轮422319车门712843其他311615共计622302320Page7碳纤维增强复合材料在碰撞中的能量吸收能力是钢或铝的4~5倍，用于车身结构部件具有良好的碰撞安全性。AstonMartin复合材料防撞吸能结构Page8Page9SLR的车身壳体、车门和发动机罩均由耐腐蚀的碳纤维复合材料制成，主体结构的重量降低了30%左右两个圆锥形碳纤维构件，每个大约620毫米长，重量仅为3.4公斤。碳纤维梁用螺栓固定于发动机悬置件的铝质结构上，其前端

4、通过碳纤维复合材料制成的横梁和水平夹层板与车身壳体结构的其余部分相连接。新款梅赛德斯-奔驰SLR迈凯轮全球率先采用碳纤维制成的前端碰撞缓冲构件的量产轿车车体骨架采用一种Coretex的新型碳素纤维材料，制作过程围绕一种独创的芯料纵横交错地编织碳纤维矩阵，并在真空环境下浇灌环氧树脂流体，从而在固化后形成一种内含多重微型蜂巢的梁构件，从而可以大量吸收撞击能量。骨架重80kg，车身总重140kg,整车空载自重600kg，指标：百公里油耗约2.8L，极速144km/h。英国的Cranfield大学制作的Aerocar

5、bon概念车Page11典型的碳纤维汽车部件二、碳纤维增强复合材料在汽车工业中的产品应用Lamborghini引擎罩，采用碳纤维+环氧树脂，RTM工艺制造Page12典型的碳纤维汽车部件典型的碳纤维汽车部件Page13碳纤维复合材料车门碳纤维增强热塑性复合材料前端支架碳纤维复合材料座椅碳纤维复合材料进气歧管碳纤维车轮毂Page14碳纤维车轮毂2.76KgPage15CFRP传动轴它不仅减轻了60%的重量，而且具有更好的耐疲劳性和耐久性。碳纤维传动轴宝马miniE车重：1465Kg0-100Km/h8.5s最高

6、车速150Km/h续驶里程120-180KmPage16宝马miniE电动车碳纤维车身兰博基尼碳纤维车身结构Page17全碳纤维车身的一级方程式赛车Page182003款DodgeViper是最早应用碳纤维增强乙烯基SMC部件的量产车（年产量大于10000辆）。8公斤碳纤维复合材料应用于车身9个部件。Page19二、碳纤维增强复合材料在汽车工业中的产品应用DodgeViper短切碳纤维SMC性能表Page20PropertyMethodNetShapeMoldedSpecimensaSpecimensCutF

7、romPanel,MachineDirectionSpecimensCutFromPanel,Cross-MachineDirectionFiberContent(%byweight)SolventWash55%SpecificGravityISO11831.48TensileStrength(MPa)ISO527212134ASTMD638287TensileModulus(GPa)ISO52742.232.5ASTMD63855CTLE(mm/mm/°C)ASTMD6966.17x10-65.54x10-

8、6HeatDeflectionTemp.@1.80MPaStress(°C)ISO75>260Page21PropertyMethodSpecimensCutFromPanel,Machine/FiberDirectionFiberContent(%byweight)SolventWash55SpecificGravityISO11831.49TensileStrength(MPa)ASTMD303