MAICarbon, всемирно известный поставщик углеродных волокон, сделает Германию стать центром исследований и разработок в области углеродных волокон в мире в 2020 году и постепенно заменит части металлического материала на автомобиле материалами из углеродного волокна.
Высокопрочный, легкий материал «Внешний мягкий внутри»
В 1861 году Эдисон использовал углеродную нить в качестве материала нити и успешно излучал свет в течение 45 часов, доведя человечество до эпохи электрического света.
Поскольку углеродные нити в луковицах были заменены вольфрамовыми нитями, углеродные нити были выброшены в исторический угол в течение почти столетия.
До 1950-х годов, когда ВВС США искали материал, устойчивый к горению, он узнал, что температура плавления углерода достигает 3727 ° С и что она устойчива к высоким температурам и высокой прочности. Затем углеродную нить снова приглашали в лабораторию и изобретали углеродное волокно.
Углеродное волокно представляет собой новый волокнистый материал с высокопрочным высокомодульным волокном, содержащим более 95% углерода. Он состоит из органических волокон, таких как микрокристаллы чешуйчатого графита, уложенные вдоль оси волокна, обработанные карбонизацией и графитированием. Образовался микрокристаллический графитовый материал.
Углеродное волокно «внешняя мягкая внутренняя жесткая» весит меньше, чем металлический алюминий, но его прочность выше, чем у стали, и нерастворима в органических растворителях, кислотах и щелочах, обладает исключительной коррозионной стойкостью и обладает неотъемлемыми свойствами углеродных материалов, а также имеет текстильные волокна. Мягкая технологичность - это новое поколение армирующих волокон.
Устойчивость к усталости углеродных волокон, удельная теплоемкость и проводимость между неметаллическим металлом, низкий коэффициент теплового расширения, хорошая электрическая и теплопроводность, хорошая электромагнитная защита.
Смолу, отвердитель и другие материалы смешивают в определенной пропорции и затем пропитывают тканью из углеродного волокна. После серии процессов отверждения образуется композит из углеродного волокна. Этот материал имеет преимущества, которые не имеют традиционные металлические материалы.
Гибкость толстой ткани из углеродного волокна очень плохая, и она почти такая же, как и жесткий материал. Принцип заключается в том, чтобы вставить кусок бумаги в стопку толстых грудов бумаги. Бумага бумаги станет сильной. Это углеродное волокно из бумаги, похожее на сталь. Как жесткий процесс качественных изменений.
Д-р Пан Дин, исследователь из Школы материаловедения и инженерии Университета Дунхуа, сказал в интервью репортеру China Automotive News: «Прочность на растяжение углеродного волокна более чем в 4 раза выше, чем у стали, а его доля составляет менее четверти, чем сталь». Поэтому традиционная концепция «сильнее более существенных» полностью разрушена.
Например, Airbus A350 и A380 Boeing 787 используют углеродсодержащие композитные материалы для снижения расхода топлива. Кроме того, широко используются широкомасштабные лопасти ветротурбины, гоночные и элитные велосипедные кузова, которые используются широко Композиционный материал из углеродного волокна, что является важной причиной растущего спроса на композитные материалы из углеродного волокна.
В интервью журналистам бывший генеральный секретарь Консультативного комитета автомобильной промышленности Китая Чэнь Гуанцзу сказал: «Углеродное волокно очень гибкое, и оно может разрушиться, оно может хлюпить и оправиться».
Углеродное волокно двух мягких ребер: высокая стоимость и сложное восстановление
«Продвигайте использование углеродного волокна, техническая проблема невелика и, наконец, проблема цен. Кроме того, большая часть проблемы связана с рециркуляцией углеродного волокна после большого использования». Чэнь Гуанцзу надеется, что отрасль будет систематически рассматривать проблему углеродного волокна.
Углеродное волокно сочетается с эпоксидной смолой с образованием композитного материала. Этот композиционный материал наследует ряд преимуществ, таких как удельная прочность, удельный модуль, усталостная прочность и ударопрочность углеродного волокна, и наследует гибкость и диверсификацию конструкции формул эпоксидной смолы. Особенности По сравнению с конструкционными деталями из алюминиевого сплава композиты из углеродного волокна могут достигать потери веса на 20-40%. По сравнению со стальными металлическими деталями композиты из углеродного волокна могут достигать потери массы от 60% до 80%.
Использование композитных материалов из углеродного волокна может снизить вес транспортного средства и оказать глубокое влияние на процесс производства автомобилей.
С увеличением количества углеродсодержащих композиционных материалов, используемых в автомобилях, четыре основных процесса производства автомобилей будут изменены при штамповке, сварке, окраске и окончательной сборке. Например, штамповка будет заменена процессами формования и кузнечно-прессования, сборка автомобиля больше не потребует такой сварки. Некоторые автомобили даже в основном не нуждаются в живописи, все транспортное средство становится десятками модулей, а монтажный ритм становится очень быстрым, в результате стоимость сборочной линии снижается, поэтому новый композитный материал из углеродного волокна большой. Применение шкалы уменьшит порог входа для автомобильной промышленности.
Сочетая углеродное волокно с полимерной полимерной смолой, он становится твердым и легким композиционным материалом, который любит индустрия. Однако каждый кусочек составного материала вручную демонтируется рабочим во время производственного процесса, что является расточительным.
Если кто-то может отделить углеродное волокно от полигона, углеродное волокно может быть переработано. Процесс производства углеродного волокна потребляет много энергии. Использование перерабатываемого углеродного волокна также может сэкономить много энергии.
Ключ состоит в том, что углеродное волокно не расплавляется и не изменяется так же легко, как алюминий. Углеродные волокна усиливают прочность с длинными и точными углеродными волокнами, а затем литьем путем полимерного связывания при высоких температурах и давлениях. После формования большинство твердых полимеров будут Невозможно получить ценные волокна путем плавления, горения или химического растворения.
На международном уровне некоторые компании перерабатывают углеродное волокно путем сжигания полимеров, а некоторые компании используют химические обработки для извлечения углеродных волокон. В любом случае, переработанные углеродные волокна имеют значительно меньшую несущую способность, чем новые углеродные волокна. Поэтому рециркулированные углеродные волокна часто Он используется для легких и легких изделий, таких как теннисные ракетки и гольф-клубы. Он по-прежнему является хорошим материалом, но он не работает лучше, чем алюминий и недорогие составные материалы.
Статус заявки и перспективы использования углеродного волокна в автомобилях
Углеродные материалы для автомобилей могут эффективно уменьшать собственный вес, значительно снижая расход топлива, уменьшая загрязнение и улучшая характеристики торможения.
Высокая стоимость является важным препятствием для массового применения композиционных материалов из углеродного волокна в автомобилях. Высокая стоимость композитных материалов из углеродного волокна в основном проявляется в двух аспектах: во-первых, себестоимость композиционных материалов из углеродного волокна высока, во-вторых, стоимость сырья для композитных материалов из углеродного волокна высока. Цена на углеродное волокно на килограмм на рынке составляет более 120 юаней, что более чем в 10 раз превышает стоимость стекловолокна.
Лу Донг (Lu Dong), директор комитета по компонентам деталей и комплектующих в Китае и Германии, сказал в интервью журналистам: «Углеродное волокно чаще используется на самолетах. Использование углеродного волокна в автомобилях может быть легким, но оно малоинтересно. Основная проблема заключается в том, что он не экономичен. Углеродное волокно используется в автомобилях, цена очень высока. Только с одним лучом из углеродного волокна цена составляет более 30 000 юаней. Даже BMW, Mercedes-Benz и другие высококачественные марки автомобилей редко используют углеродное волокно. Поскольку на рынке мало автомобилей высокого класса, цена за единицу составляет 150 000. Есть несколько автомобилей выше юаней, поэтому углеродное волокно имеет очень ограниченную перспективу продвижения и применения в отечественных автомобилях.
«Наши автомобильные продукты из углеродного волокна находятся в пробной фазе. Многие производители пытаются использовать наши балки из углеродного волокна, валы с углеродным волокном, бамперы из углеродного волокна и двери из углеродного волокна. Изделия из углеродного волокна не ржавеют, не имеют легкого веса, низкого энергопотребления, усталости, безопасности хорошая автомобильная промышленность поощрять использование углеродного волокна продуктов, самой большой проблемой является очень высокая цена. в низкобюджетных автомобили не могут позволить себе использовать продукты из углеродного волокна. лидирующий автомобиль с небольшим количеством углеродного волокна продукции. крупнейшие национальные производства гражданского углеродного волокна предприятия в сложных Кондор углеродного волокна продаж общество с ограниченной ответственностью Менеджер Ли Хуайцзин считает, что трудно сказать, может ли автомобильная промышленность продвигать использование углеродного волокна.
«Без углеродного волокна автомобильная промышленность не может развиваться». Пан Динью удивляет.
Чен Guangzu сказал: «После разработки легких транспортных средств, первый испытал тонкий корпус сталь, алюминий стало модно, а также меньший вес, чем сплав алюминия, магния, и, наконец, из углеродного волокна углеродного волокна, безусловно, может способствовать использованию в автомобиле. Био-волокно является экологически чистым, пригодным для повторного использования и имеет широкие перспективы применения. Есть расписания и этапы.
Пан Дин продолжал говорить: «Углеродное волокно использовалось довольно много в автомобилях и самолетах, хотя углеродное волокно немного дороже, но карбоновый углеродный балок, бампер из углеродного волокна был использован очень хорошо. BMW - лучший автомобиль с углеродным волокном. , Это типичный пример успешного использования углеродного волокна в автомобилях. Он легкий, экономичный и имеет меньше выбросов. Применение углеродного волокна в автомобилях является многообещающим.
Чэнь Гуанцзу сказал: «Алюминиевые сплавы на самолетах были преобразованы в углеродное волокно, и в дальнейшем они обсуждают преимущества углеродного волокна для автомобилей. Автомобильная промышленность любит новые материалы. Разработка новых автомобилей начинается с разработки новых материалов. Продвижение и применение углеродного волокна - это направление развития автомобильной промышленности. Основная проблема углеродного волокна для крышек автомобильных двигателей заключается не в том, чтобы уменьшить вес, но и быть более безопасным. Многие производители изменили металлическую крышку двигателя на покрытие из углеродного волокна. Дверные перегородки были пластиковыми, и теперь они были заменены на био-волокна. Для обеспечения безопасности он может быть деградирован и безвреден. Материал из углеродного волокна, используемый в корпусе США и даже скелете, выполнен из углеродного волокна, но не сваривается, но связан с высокопрочным клеем, а затем фиксируется заклепками. Продвижение применения углеродного волокна не является технической проблемой. Или ценовой вопрос.
Профессор Чжу Бо из Школы материаловедения и инженерии Университета Шаньдун сказал в интервью журналистам: «В разработке углеродного волокна мы в основном фокусируемся на разработке технологий и оказываем техническую поддержку для таких компаний-производителей, как листовые рессоры, крышки, раковины и бамперы. Нет проблем с этим процессом, и есть уже успешные случаи. Перспектива продвижения и применения углеродного волокна в целом хороша.Она нуждается в поддержке пользователей.Малый размер партии и высокая стоимость.Уровень автоматизации может быть увеличен, а объем партии может быть увеличен для решения проблемы затрат. Стоимость сырья не является большой проблемой.
