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三脚架碳纤维和铝合金
三脚架碳纤维和铝合金
镁铝合金三脚架的八大优点
2019-03-11 09:56:47
关于从事拍照职业中崇尚完美的人来说,拍照的需求往往是建立在完善的拍照器件上。因而,关于一些业余拍照师来说显得非常低沉的三脚架,在想拍出好相片的拍照师眼中也显得尤为重要。
【长处一】:镁铝合金质轻、沉严峻
镁铝合脚架选材镁与铝,因而具有了金属强度高的特性,使其具有轻质量、接受大质量的灯头的优势,便利摄友远行带着。一起金属的耐磨性也为其寿数买了一份稳妥。 镂空的结构,减轻质量一起结构仍属安稳可接受大压力
【长处二】:阳极氧化,色泽均匀,亮光细腻
通过阳极氧化处理的捷宝三脚架不仅仅可以耐化学剂的腐蚀,一起也具有了抗磨、抗刮等长处。当然,从事拍照作业的人往往会垂青美学,因而捷宝三脚架通过氧化处理的表面在色泽上显得非常均匀,使其显得非常大气。
【长处三】:可拆独脚架,一架可多用
在有限的空间中,三脚架的效果就不能充沛发挥出来,因而这种情况下独脚架的效果更为明显。可是出行拍照带上两个架子不仅仅显得奢华,一起也给拍照师带来必定的带着负荷。因而,可以拆成独脚架的捷宝镁铝合脚架,可以为长焦大炮供给承重,一起便利带着,甚至在爬山等必要时间可以为拍照师充任手杖运用。
【长处四】:专业球形云台
捷宝三脚架上的专业球形云台选用精细的CAM制作工艺,底座具有360°水平刻度,在全景接片拍照中凸显出重要效果。一起,内部运用双斜顶传动锁紧,使其紧缩力进一步得以加强。
【长处五】:双中轴锁紧体系,为安稳性护航
捷宝镁铝三脚架具有中轴锁和中轴调锁双稳妥结构,可以有用避免中轴俄然滑落,为安稳拍照做出确保。
【长处六】:内六角中轴锁,操作顺利 精细的内六角中轴调理锁是捷宝镁铝三脚架的一个特征地点,该功用可以确保三脚架在运用过程中操作更为顺利,手感更佳。这也是捷宝三脚架的一大特征地点【长处七】:快装板稳妥体系,特有的凹凸魅力
捷宝三脚架的快装板稳妥体系选用上了凹型加进通道配合上凸型稳妥旋钮规划,可以确保前后左右四个方向固定住快装板,有用避免快装板在运用过程中掉落,为安全操作做出最完美的诠释。
【长处八】:全新水平仪,反正通吃
关于一个三脚架来说,其是否水平对拍照效果的影响最为严峻。因而,三脚架中的水平仪效果就显得非常明显。而捷宝三脚架选用全新水平仪,可以确保高精度的横拍和竖拍,做到拍照无死角。
天然纤维和化学纤维的区别
2019-03-08 11:19:22
1.植物纤维:植物纤维又称天然纤维素纤维,是由植物上种籽、果实、茎、叶等处获得的纤维。它包含种子纤维、韧皮纤维和叶纤维等。
⑴种子纤维:如棉、木棉等;
⑵韧皮纤维:如苎麻、亚麻、黄麻、槿麻、罗布麻等;
⑶叶纤维:如剑麻、蕉麻等。
2.动物纤维:动物纤维又称天然蛋白质纤维,是由动物的毛发或昆虫的腺排泄物中获得的纤维。它包含毛发类和腺排泄物类。
⑴毛发类:指羊毛、山羊绒、驼毛、兔毛、牦牛绒等;
⑵腺排泄物类:指桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木薯蚕丝等。
3.矿藏纤维:矿藏纤维又称天然无机纤维,是由矿藏中提取的纤维。首要包含各类石棉。
石棉指具有抗张强度、高挠性、耐化学和热腐蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类矿藏产品。它是天然的纤维状的硅酸盐类矿藏质的总称。下辖2类合计6种矿藏(有蛇纹石石棉、角闪石石棉、阳起石石棉、直闪石石棉、铁石棉、透闪石石棉等)。石棉由纤维束组成,而纤维束又由很长很细的能彼此别离的纤维组成。石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性,是重要的防火、绝缘和保温材料。可是因为石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病,许多国家挑选了全面禁止运用这种危险性物质。
化学纤维
化学纤维是指由人工加工制造成的纤维状物体,化学纤维又可分为人工纤维和合成纤维两大类。
1.人工纤维:人工纤维,也称再生纤维,是由天然聚合物或失掉纺织加工价值的纤维质料制成的纤维。包含人工纤维素纤维、人工蛋白质纤维、人工无机纤维和人工有机纤维。
⑴人工纤维素纤维:指粘胶纤维、铜纤维、醋酯纤维等。
⑵人工蛋白质纤维:指大豆纤维、花生纤维等。
⑶人工无机纤维:指玻璃纤维、金属纤维、碳纤维等。
⑷人工有机纤维:指甲壳素(蟹壳)纤维,海藻胶纤维等。
2.合成纤维:合成纤维,占化学纤维的绝大部分,是由天然小分子化合物经人工合成有机聚合物后而制得的纤维。包含聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚腈纤维等多种种类。
⑴聚酯纤维:指涤纶纤维,也称作达可纶、特丽纶、帝特纶等
⑵聚酰胺纤维:指锦纶纤维,也称为尼龙、耐纶、卡普隆等
⑶聚腈纤维:指腈纶纤维,也称为奥纶,开司米纶、爱克斯纶等
⑷聚乙烯醇纤维:指维纶纤维,也称作纶、妙纶等
⑸聚氯乙烯纤维:指氯纶纤维,也称作天美纶、滇纶等
⑹聚纤维:指丙纶纤维,也称其为帕纶
⑺聚基酯纤维:指纶纤维,也称弹性纤维、司潘德克斯纤维等
⑻其它纤维:包含芳纶1414、氟纶、碳纤维等
天然纤维和化学纤维辨别办法:
①辨别的办法有手感、目测法、焚烧法、显微镜法、溶解法、药品着色法以及红外光谱法等。在实践辨别时,常常需要用多种办法,归纳分析和研讨今后得出成果。
②一般的辨别过程如下: A. 首先用焚烧法辨别出天然纤维和化学纤维。 B.如果是天然纤维,则用显微镜调查法辨别各类植物纤维和动物纤维。如果是化学纤维,则结合纤维的熔点、比重、折射率、溶解功能等方面的差异逐个差异出来。 C.在辨别混合纤维和混纺纱时,一般可用显微镜调查承认其间含有几种纤维,然后再用恰当办法逐个辨别。 D.关于通过染色或收拾的纤维,一般先要进行染色剥离或其它恰当的预处理,才或许确保辨别成果牢靠。
化学纤维优点:低密度,高强度,伸拉性好,不易霉变和虫蛀,无异味,气密性好,抗皱性好,纤维细长易于加工,成本低,产值大,耐洗刷。
天然纤维的害处:产值低,化学性质不稳定,纤维太短,易霉变和虫蛀,易褪色,抗皱性差,不耐磨,加工洗刷不方便,有异味。
中国碳纤维产业发展的困境
2019-03-07 11:06:31
我国公民FuyiSun因不合法从美国购买高档碳纤维输出给“我国军方”,当地时间周四被判处三年拘禁。这现已不是第一次由于所谓私运碳纤维而发作被捕事情了。
媒体此前分析称,这是又一起针对我国人的“垂钓法律”案子。暂不评论这是不是给普通我国商人诬陷“特务”、“军械私运犯”的罪名并加以虐待,今日咱们来讨论一下为什么西方尤其是发达国家关于向我国出口碳纤维如此灵敏?
首要,从碳纤维说起。碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新式纤维材料。而碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成的材料,就是碳纤维复合材料(CFRP)。碳纤维“外柔内刚”,不只具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。广泛运用于航空、航天和国防军工等多个范畴。
碳纤维复合材料的运用优势首要体现在“高强度”和“轻量化”两个方面。碳纤维比铝轻30%,比钢轻50%,可是强度却是钢的7倍,比强度可到达2000MPa/(g/cm3)。正是由于这种优异的功能,运用该材料的运用目标能在坚持乃至超越原有的强度基础上大幅的削减本身分量,从而使产品具有更大的商场价值和竞赛力。
火箭、卫星、航天飞机及载人飞船轿车范畴风机叶片范畴建筑补强范畴电力运送范畴我国碳纤维工业开展的窘境
现在,全球碳纤维商场长时间被东丽、东邦特耐克和三菱人造纤维等日本厂商占有。尽管近十余年来,我国掀起了碳纤维项目出资热潮,迈开了追逐发达国家的脚步,但远远落后于发达国家。
2010 至2014 年期间,我国碳纤维产能从6445 吨增至15000 吨,增加了2 倍,年均增加23.5%;产值从1500 吨增至3700吨,增加了2.5 倍,年均增加25.3%。但在单线产能方面,和世界比较国内仍处在落后方位。世界最大的单线产能为2700 吨,我国引进出产线单线才能仅为1000吨,仅仅世界产能的37%。从规划效益上与世界没有竞赛优势。
关于碳纤维技能,国外一向在对我国进行严厉封闭。碳纤维是发达国家十大约束出口材料之一,对其出产技能更是严厉封闭。配备技能单薄、产品质量稳定性有待进步、运用技能开发相对落后等,都是限制我国碳纤维工业开展的瓶颈。
未来,航空项目、海上风力发电、轿车轻量化开展及高速铁路等,无疑还将带动碳纤维需求的强势增加。
全球碳纤维需求快速增加在国家方针扶持下,我国碳纤维职业在关键技能、配备、工业化出产及下流运用等方面均获得重大进展,但与国外还存有必定距离。国内碳纤维工业需求打破技能难关,迎头赶上,避免未来我国几大工业受制于人。
一张图看懂碳纤维
2019-01-03 14:43:41
一张图看懂碳纤维
碳纤维材料:深化产业 走向新兴
2019-03-08 11:19:22
受经济复苏的影响,全球碳纤维商场呈现快速回暖的痕迹。一些出产商在经济衰退时放置的项目复苏,一起,越来越多的化企开端介入这一增加潜力巨大的商场,加速碳纤维的研制和出产脚步。近些年来,我国在碳纤维工业方面也进行了活跃的研讨与开发,获得了必定的效果。碳纤维作为一种新材料为我国所注重起来,《新材料工业“十二五”展开规划》对以碳纤维等新材料工业展开方向、展开方针、要点使命、严重工程、支撑方针等作了布置和安排。《规划》提出要推动航空航天、动力资源、交通运输、严重配备等范畴急需的碳纤维等材料的研制及工业化。
众所周知,碳纤维密度低、耐热、耐化学腐蚀、耐冲突、耐热冲击和导电、电热、抗辐射的特色,及其杰出的阻尼、减震、降噪等特色,特别杰出的是其高比强度和高比模量两大特性,使其被广泛使用于传统的航空航天和竣工等范畴,及在新式纺织机械、碳纤维复合芯电缆、油田钻探、风力发电叶片、核电、医疗器械、轿车构件、建筑补强材料、文体用品等范畴也都有使用。
据分析,2010年-2013年,碳纤维商场需求将以每年30%的增加率增加;到2017年,全球碳纤维的产能将到达40万t/a,而2010年全球的产能只要5万t/a。
我国碳纤维材料工业获得的成果
1、大元股份全资子公司嘉兴中宝碳纤维有限责任公司表明,其申报中华人民共和国知识产权局的“用于架空电缆的碳纤维-树脂复合材料芯”创造专利已得国家知识产权局创造专利申请开始检查。新创造的架空电缆用碳纤维-树脂复合材料芯相较于现有技能而言,降低了产品的单位长度分量,并改进了抗压扁性,减少了材料使用量,增加了单位导电容量。
2、高功能原丝制备技能经过判定。一种具有自主知识产权的低成本、高效率,适用于制备高功能T700碳纤维原丝的高品质腈成纤聚合物原材料纯化技能,由长春应化所研讨成功并经过了吉林省科技厅安排的判定。高功能原丝制备技能的开发可彻底改变我国碳纤维制备技能落后的晦气局势,对进步我国碳纤维工业展开具有重要意义。
3、T3OO碳纤维及原丝完成自主出产。我国科技人员一举打破T300碳纤维及原丝的安稳出产要害技能,并在吉林石化公司建成可满意军工需求的年产10吨小丝束聚腈(PAN)原丝中试设备,完成了PAN原丝的小规模接连安稳性出产。专家以为该项研讨工艺先进,产品质量安稳,加工后的制品功能到达世界同类产品水平。
4、航天级高纯粘胶基碳纤维研制成功。东华大学研制成功功能安稳、质量合格的航天级高纯粘胶基碳纤维,不只填补了国内空白,而且为国家战略武器用碳纤维材料的展开奠定了根底。
我国碳纤维材料工业世界竞争力低的原因
拒不彻底计算,我国有32家厂商宣告出资碳纤维范畴,现已投产的有17家,但绝大部分产能低于100t/a。我国碳纤维规格多为1K、3K、6K,单个有12k,功能在T300级水平左右,平直均匀度还有待进步;T700级碳纤维还没有批量出产,24k以上的大丝束也根本没有构成量产。
我国碳纤维产品没有商场竞争力的原因:要害在于技能落后,工程问题没有彻底解决,产品功能不稳,出产成本高;要害设备工业化规划制作技能没有打破,埋伏禁运危机;要害材料依靠进口,牌号单一,影响工艺技能和产品使用功能;配套技能不完善,影响规模化出产等等,这些都会影响我国碳纤维材料在世界商场傍边的竞争力。
促进我国碳纤维材料工业展开的主张
发现问题,解决问题。依据国内现在碳纤维展开的状况动身,业行专业人士提出:“两制”、“两发”、“两大”展开我国碳纤维的主张,“两制”是“制”订我国碳纤维展开的总体规划和国内研“制”与国外引入相结合。“两发”是开“发”宇航级与一般工业级的碳纤维和“发”展以T700为根底的军用碳纤维系列。“两大”是“大”力研讨开发低成本碳纤维技能的研讨,扩“大”碳纤维的使用规模。全面了解与分析我国碳纤维材料工业傍边存在的缺乏,能够进步工业界的知道,以进步高功能的产品为奋斗方针。对工业方针、商场行情、技能含量等要素的重视,是现在我国碳纤维材料工业应认真对待的问题。
因而,进一步展开技能研讨,进步质量、降低成本依旧是我国碳纤维工业展开的重中之重。以此一起,跟着建筑补强、风力发电、深井采油、电力运送、压力容器、高速交通等高新技能范畴的深入展开,碳纤维在工业范畴的商场份额也在逐渐矿大,一起带动碳纤维质料和下流产品相关配套产品的展开,怎么与上、下流工业协同展开等问题也渐渐浮出水面。碳纤维的未来展开前景杰出,我国我国碳纤维材料厂商应捉住此次机会,经过科技立异等手法,使我国碳纤维工业迈向更高的台阶。
用活性碳纤维回收、提取黄金
2019-01-30 10:26:21
本发明是一种从含金物料中提取黄金的方法。本发明是将活性碳纤维与各种浓度的含金溶液接触以吸附金,接触一段时间后把吸附材料与溶液分离,经灼烧后得到黄金。本发明的方法简便,所用设备少,适用范围广,经济效益显著。 发明人:曾汉民等
碳纤维复合材料在建筑领域的应用
2019-01-03 09:36:51
随着社会经济的快速发展,人们的生活水平得到了极大的提升。国民经济在获得较快发展的同时,建筑工程领域的改革也在悄然进行中。建筑的现代化程度不断提升,功能不断多样化,决定着施工技术难度系数在不断上升,依靠传统的施工材料和技术,已经难以满足建筑在技术和功能上的要求。现代化的工程施工期待新材料、新工艺、新技术的研究和应用。
碳纤维复合材料的种类
建筑工程领域采用碳纤维复合材料的最主要目的在于提升建筑结构的稳固程度,以便提升建筑工程在施工过程中的承载能力以及完善其使用功能。现阶段,我国工程建设领域应用的碳纤维复合材料的产品品种较多,且形式呈现出多样化。在这些碳纤维复合材料中,应用较为广泛的碳纤维复合材料主要包括碳纤维布、碳纤维板、碳纤维条带和碳纤维网格。
碳纤维复合材料在建筑领域的应用
碳纤维复合材料在被应用与建筑工程结构加固和承载能力及使用功能改善的过程中,可以感觉加固位置的不同,加固方法的差异以及所需功能的不同而有针对性的进行选择。比如,施工企业想要提升建筑的承载能力时,常常会选择那些强度较高的碳纤维布。当施工企业想要提升建筑的刚性时,则会选择碳纤维板。在应用嵌入式方法进行施工时,往往会选择碳纤维条带等等。
新的建筑工程施工建设过程中,常常由于要求的不同,会选择碳纤维复合材料族的碳纤维筋、索、型材以及由此而衍生出来的构建等。碳纤维筋能够通过替换钢筋,在使用环境存在较大腐蚀风险的情况下,确保钢筋结构的损害风险降低,从而有效提升结构的稳固性和延长结构的使用寿命。将其应用与那些混凝土中钢筋较为密集的部位,则可以起到减少钢筋使用量,节省成本,简化施工操作流程的作用。而碳纤维索应用的主要方向为大跨度结构建设中的吊索亦或者是锚索等,通过碳纤维索的应用不仅可以减少结构的自重,同时还能够起到高抗拉力的作用。
现代建筑行业对碳纤维复合材料的要求
根据现代建筑结构工程所要实现的功能不同和碳纤维复合材料的技术特点差异,工程建设在选用碳纤维复合材料的过程中,往往需要从力学性能、耐久性能和施工性能三个方面对碳纤维复合材料进行考虑。首先,在力学性能方面,现代建筑结构施工要求被选用的碳纤维复合材料能够在外界的作用下具备较高的强度,通常来讲,高强度是碳纤维复合材料的重要特点,因此,一般情况下,碳纤维复合材料都能满足其力学性能的要求。其次,在耐久性能方面,现代建筑工程结构是够用要求碳纤维复合材料能够抵御自然界的各种因素的影响,并且在使用的过程中保持原有设计的不变。最后,在施工性能方面给,现代建筑工程结构施工要求所选用的碳纤维复合材料能够在使用的过程中能够实现与结构材料的适配效应和耦合效应,以便保持工程施工工艺的顺利实现。我国经过多年的碳纤维复合建筑材料的研究,业已初步形成了相关的标准体系,现有表标准已经接近10部,这些标准涉及到了材料的标准和涉及标准以及应用标准。且标准中包含的内容主要为力学性能、耐久性能、工艺性能和特殊要求等四个方面。
碳纤维复合材料的技术发展状况
我国建筑碳纤维复合材料的发展经历了初始阶段的快速发展和稳定发展两个重要阶段。现阶段,我国建筑施工领域年碳纤维复合材料的平均基本用量维持在一千吨作用,但从材料的来言来讲,主要出产公司多为国外企业,我国本土企业的建筑用碳纤维复合材料的生产水平和能力还有待进一步提高。造成我国国产建筑用碳纤维复合材料发展较慢、水平较低的原因主要是国有碳纤维复合材料的稳定性不足、市场规模尚未形成、且价格往往较高,市场竞争力较弱。国产建筑用碳纤维复合材料在技术发展方向上来讲,现阶段正处在由结构加固向新建工程结构转型的关键时期,同时产品也从原来的简单加工到复杂制品和配件以及整体结构的研发制造转变。结合我国现阶段碳纤维的发展态势和我国庞大的建筑市场,我们有充分的理由相信,我国国产建筑用碳纤维复合材料的发展前景必定广阔。
铝合金脚手架的优势分析
2018-12-19 17:39:35
当今市场上大多数的脚手架都是以铁、钢材为主,而该类型材质的脚手架使用起来很笨重,并且整体设计简陋,安全性能方面较低,从而导致市上频频发生脚手架意外坍塌等安全事故。 而在其一些发达国家,早已兴起一种铝合金材质的脚手架,并广泛被企业用户选用。因其部件连接强度高、支撑机构设计科学,整体结构安全稳固。整体采用轻便、坚固的铝合金为材质。脚手架重量远远轻于传统的脚手架,因而在使用起来很方便。 铝合金脚手架的主要有以下一些优点: 首先,铝合金脚手架所有部件采用特制铝合金材质,部件重量轻,易于安装与移动。 其次,部件连接强度高,采用内胀外压式手艺,承重远远大于传统式的脚手架。 再次,外部搭建、拆卸简单快捷,采用“积木式”的设计,不需要安装工具。 最后,适用性强,适用于各种类型的工作平台,工作高度任意搭建。 总之,铝合金脚手架完全在专业的设计以及安全性能方面完全胜出传统铁制、钢制的脚手架。目前在国内,也有越来越多的企业用户开始使用铝合金脚手架。
三菱化学研发新型碳纤维复合材料,成本可降一半!
2019-01-03 10:44:18
三菱化学推出一种新型碳纤维复合材料,用该材料制作汽车部件,成本仅为现有材料的一半,这给未来大众市场汽车应用强力、轻型部件带来了光明的前景。
据悉,通过将碳纤维织物浸入布满长为2-3厘米纤维的树脂中,可得到上述碳纤维复合材料。树脂材料易于成型,加工之前质地柔软,因而可在快速加工(通常在2-5分钟)后,通过模压工艺获得汽车所需的零部件。三菱化学使用短碳纤维每年可在日本生产3000吨复合材料,在欧洲生产1000吨复合材料。三菱化学计划在2018年投资约10亿日元(约6161万元人民币),在美国建造一个能够生产数千吨产品的工厂。据了解,三菱集团通过子公司三菱丽阳在3月份收购了具有强大复合材料设计技术的美国创业公司。
碳纤维材料比钢轻得多,因此是提高车辆燃油效率的绝佳选择。不过,传统碳纤维材料使用的纤维长达几米,在制成汽车零部件时耗时约需10分钟。生产效率低,再加上使用碳纤维制作汽车零部件本来成本就高于铝制或钢制零部件,因而传统上碳纤维零部件仅适用于价位不低于500万日元(约30.81万元人民币)的高端汽车。大众可承担的碳纤维复合材料
如三菱化学继续创新发展,那么汽车制造商可以在定价约为300万日元的中档汽车上使用该碳纤维复合材料结构部件。目前,三菱向美国和欧洲汽车制造商提供样品,希望实现到2020年10款车型应用该材料的目标。
法国JEC集团预计,从2016年至2020年,随着相关技术的不断提升,汽车行业碳纤维复合材料的市场份额将增加80%,从13.5万吨增加到24万吨。
现阶段,日本东丽工业、帝人公司和三菱化学共同掌握全球碳纤维市场份额的60%。但是,欧洲制造商传统上主导着用基材制作的复合材料的市场以及处理碳纤维零部件的技术。日本企业转而采用收购方式提高自己在中下游业务市场的地位。今年1月份,帝人公司以8.25亿美元(约56.52亿元人民币)的价格抢购美国碳纤维汽车零部件制造商CSP公司,东丽工业则收购了意大利和其他国家的复合材料制造商。
如今,人们认为碳纤维复合材料可用作制造飞机的主要结构,如波音787飞机就使用了碳纤维复合材料。但是,该材料应用在汽车领域还比较新鲜,因而在希望让自己的产品成为行业标准的车企中引起激烈竞争。日本三井化学株式会社正与其子公司寻找合适候选人,而东丽工业也在研发能将短碳纤维嵌入复合材料的技术。
碳纤维复合材料推动纯电动汽车轻量化
2019-01-03 10:44:25
碳纤维是由有机纤维经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工型,是新一代增强纤维。近几年碳纤维复合材料在汽车领域中也大展拳脚,应用十分广泛。
碳纤维复合材料特性
汽车车身的轻量化主要从车身结构设计和材料的选择与替代两个方面着手。在材料轻量化方面,目前仍以高强度钢、镁、铝和塑料作为主要汽车材料组合,其中尤其以碳纤维最为出色,其优越性几乎可以完全替代钢材料。其中以树脂和金属为基体的复合材料在车身上的应用较为成熟,具有应用于车身制造的诸多优势。
(1) 具有较高的强度。碳纤维复合材料具有目前常用材料中最高的比模量和比强度,用其制成与高强度钢具有同等强度和刚度的构件时,重量可减轻70%左右。
(2)具有良好的抗疲劳性。碳纤维复合材料的抗疲劳性能极佳。由于在疲劳载荷作用下的断裂是材料内部裂纹扩展的结果,碳纤维复合材料中碳纤维与基体间的界面能有效阻止疲劳裂纹扩展,而外加载荷由增强纤维承担,因而疲劳强度极限比金属材料和其他非金属材料高很多。
(3)碰撞吸能性好。碳纤维复合材料是汽车金属材料最理想的替代材料,在碰撞中对能量的吸收率是铝和钢的4~5倍,减轻车身质量的同时还能保证不损失强度或刚度,保持防撞性能,极大地降低了轻量化带来的汽车安全系数降低的风险。
(4)制造工艺性好。碳纤维复合材料的工艺性和可设计性好,通过调整CFRP材料的形状、排布、含量,可满足构件的强度、刚度等性能要求,能用模具制造的构件可一次成型,减少紧固件和接头数目,可以大大提高材料利用率。
车身轻量化对续驶里程的影响
目前汽车车身重量的3/4是钢材,轻量化空间很大。研究表明,碳纤维增强复合材料车身质量仅172kg,而钢制车身为367.9kg,碳纤维增强复合材料轻量化效果达53%以上。
由于纯电动汽车受安装的动力电池的容量限制,其一次充电后的续驶里程过短,成为影响纯电动汽车推广使用的一个重要因素。如果用碳纤维复合材料来制造车身,将车身减轻的质量用于增加电池数量,在保持整车质量不变的情况下,可以大大提高续驶里程。
应用碳纤维复合材料可以极大地实现电动汽车轻量化来平衡电池组的重量,增加纯电动汽车的续驶里程。当然,蓄电池组的安装需要合适的空间,在不减小乘用空间的基础上,合理控制碳纤维复合材料轻量化程度,可增加蓄电池组容量,既保证一定的续驶里程,同时也避免过分CFRP化带来的的高成本问题。
碳纤维复合材料车身大规模应用前景
制约碳纤维复合材料大范围应用的主要因素包括性价比、供应商的结构和能力、汽车发展和产品环境等影响。同时它的生产和加工技术还不够成熟,应用和研发成本较高,相关部门缺乏一定的长远发展规划等。
电动汽车,尤其是纯电动汽车,对整车轻量化的迫切性比传统内燃机汽车更强烈。整车轻量化可以车身轻量化为突破口。迄今为止的研究表明,碳纤维复合材料是最理想的车身轻量化材料。将碳纤维车身用在纯电动汽车上,可以在一定程度上抵消目前动力蓄电池比能量不够的问题。