碳纤维在轻量化汽车领域的应用

碳纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀、密度小、耐疲劳等系列优异性能，尤其是其具有轻质高强特性，如碳纤维强度可达钢铁的8倍，但其密度仅为钢铁的1/4，因此轻量化效果明显。在不同应用领域，碳纤维复合材料逐渐成为传统金属的替代材料。

 

　　近年来，国内外汽车企业在汽车轻量化领域进行了大量实验性工作，目前碳纤维复合材料已经在汽车多种零部件获得应用，如汽车车身、底盘、车顶、车门、头盖、引擎盖、尾翼、压尾翼、中控台、装饰条、仪表盘、传动轴、特殊动力传动系统、座椅、座椅套垫、前扩散器、尾扰流板、后扩散器、后视镜外壳、悬挂臂、前唇、侧裙、侧格栅、车用箱包、导流罩、A柱、遮阳罩、散热器面罩、侧护板、低位踏板、副保险杠等外部和车身、内饰和外饰配件等。

 

阿斯顿·马丁 Valkyrie AMR Pro全碳纤维复合材料车身

 

　　在轻量化汽车的外部结构件中，汽车车顶、发动机盖、前后扰流板等结构件采用碳纤维增强热塑性树脂复合材料制造，主要成型工艺为预浸料或RTM，质量轻、刚度大，而且外观美观；而汽车行李箱盖框架、分流器、车门及其附件等往往采用碳纤维增强热固性树脂基复合材料，主要应用部位及特性如下图所示。

 

碳纤维及其复合材料在汽车外部结构件中应用

 

　　在轻量化汽车内部结构中，A/B/C柱及柱加强板、座椅皮等使用碳纤维增强热固性树脂复合材料制造，制动盘、刹车片则采用短切碳纤维增强陶瓷材料制造，而对于一些电加热座椅汽车，为了实现座椅高效快速加热，直接采用碳纤维丝束，主要应用部件如下图所示。

 

碳纤维及其复合材料在汽车内部结构件中应用