CFRP泛指由碳纖維和聚合物樹脂復合而成的碳纖維復合材料料,環(huán)氧樹脂CFRP其比強度、比模量綜合指標,在現(xiàn)有結構材料中是最高的。CFRP抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7到9倍,抗拉彈性模量為230到430Gpa亦高于鋼,但它的比重卻不到鋼的1/4;CFRP的比強度達到2000Mpa以上,而A3鋼的比強度僅為59Mpa左右,其比模量也比鋼高。
CFRP不僅輕而強,輕而剛而且具有耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、結構尺寸穩(wěn)定性好以及設計性好、可大面積整體成型等一系列特點,所以在汽車輕量化中得到不斷增長的應用。
CFRP還具有非常好的能量吸收性能,從而進一步保證了CFRP車輛的安全。據(jù)報道,在柱式撞擊和側面撞擊中,CFRP材料均表現(xiàn)出了*的安全性能。即使在局部承受較重的點式力量時,CFRP也決不會凹陷。乘客和電池組件能得到保護。CFRP零部件比同類鋼質零部件減重50%以上,比鋁制部件減重30%以上,卻能夠提供同等強度。
CFRP與GFRP、鋼、鋁的性能比較:
CFRP的主要優(yōu)勢在于它的強度重量比和剛度重量比,除此之外,CFRP還擁有較高的抗腐蝕性和較強的氣候穩(wěn)定性,其使用壽命明顯長于金屬材料,無須昂貴的防腐蝕保護措施。另外,CFRP材料具有非常好的能量吸收性能。在柱式撞擊和側面撞擊試驗中,CFRP材料均表現(xiàn)出了*的安全性能。
CFRP在新能源汽車上的應用并非強度、模量越高越好,而是在滿足新能源汽車強度安全的前提下,成本越便宜越好。不僅應推廣價格便宜的大絲束碳纖維及其工藝制品還可適當?shù)夭捎没厥仗祭w維,大限度地降低新能源汽車的制造成本。
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