碳纖維復(fù)合材料在汽車行業(yè)的應(yīng)用

在人們的日常生活中，汽車是一種非常重要的交通工具，給人們的生活帶來了很多的便利，但是與此同時，隨著汽車被越來越多的使用，也帶來了一些問題，比如環(huán)境污染，能源危機等等。因此，現(xiàn)在在汽車的生產(chǎn)上面，都會力求達(dá)到良好的節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)，這也就要求汽車的輕量化以及低能耗低污染。相關(guān)數(shù)據(jù)表明：汽車的整車質(zhì)量每減少10%，汽車的燃油效率能夠提高6%～8%。汽車的質(zhì)量每減少100kg，行駛里程100km，油耗可以減少0.3～0.6L，同時二氧化碳的排放能夠減少500g。

碳纖維復(fù)合材料不但實現(xiàn)了汽車的輕量化，而且也能夠達(dá)到汽車的剛性性能需求。 碳纖維具有耐高溫、抗摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性 外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物。嘉定區(qū)機械臂碳纖維

碳纖維產(chǎn)品依照拉伸模量的不同能夠分為規(guī)范模量(拉伸模量為230-265GPa)、中等模量(拉伸模量為270-315GPa)和高模量(拉伸模量超越315GPa)三種，一起，依照使用范疇的不同，可分為大絲束碳纖維和小絲束碳纖維。一般將48 K(每束含有48000根碳纖維)及以上稱為大絲束碳纖維，也稱為工業(yè)級碳纖維，首要有50、60、120、240、360 K等；反之則稱為小絲束碳纖維，也稱為宇航級碳纖維，首要有1、3、12、24 K等。

依據(jù)《2019全球碳纖維復(fù)合材料市場陳述》發(fā)布的數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，2019年全球規(guī)范模量碳纖維需求量達(dá)8.4萬噸，占全球碳纖維產(chǎn)品需求量的比重為81%，其間標(biāo)模-小絲束需求量為4.18萬噸，標(biāo)模-大絲束需求量為4.22萬噸，跟著大絲束碳纖維性能提高，價格優(yōu)勢更加明顯，在工業(yè)范疇里具有更強的競爭力，近年來大絲束碳纖維需求量現(xiàn)已逐漸趕超小絲束碳纖維。 嘉定區(qū)機械臂碳纖維碳纖維是典型的高科技領(lǐng)域中的新型工業(yè)材料。

一種碳纖維上漿劑、其制備方法、增強碳纖維及碳纖維復(fù)合材料簡介：本技術(shù)提供了一種碳纖維上漿劑、其制備方法、增強碳纖維及碳纖維復(fù)合材料，所述碳纖維上漿劑包括：改性環(huán)氧樹脂、有機溶劑、表面活性劑和水；所述改性環(huán)氧樹脂是由聚氨酯和丙烯酸類單體對環(huán)氧樹脂改性得到；所述聚氨酯是由異氰酸酯與羥基聚合物反應(yīng)得到。采用本技術(shù)制備的碳纖維上漿劑對碳纖維進(jìn)行上漿得到增強碳纖維，再將增強碳纖維與樹脂基體復(fù)合制得到碳纖維復(fù)合材料，所述碳纖維復(fù)合材料的碳纖維與樹脂基體間的上漿劑過渡層能夠承受更高的沖擊力和破壞力，故碳纖維復(fù)合材料中的碳纖維與樹脂基體之間的結(jié)合力增加。

傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)中，鋼鐵等金屬材料占車身比重較大，如果改用碳纖維復(fù)合材料制造汽車車身和底盤，汽車整車的重量可以減少40%～60%，相當(dāng)于鋼結(jié)構(gòu)的1/3～1/6，其拉伸輕度卻是同類鋼結(jié)構(gòu)的7～8倍。而且同時，汽車車身的安全性和抗沖擊能力也能得到保證。此外因為碳纖維材料易于加工成各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)新能源汽車車身的一體化，如圖1所示。很大程度上的縮短了工藝的制造流程，從而降低一部分制造成本。所以說，碳纖維復(fù)合材料在汽車車身的應(yīng)用上有很大的研發(fā)空間 碳纖維（Carbon Fiber，簡稱CF），含碳量90%以上的無機高分子纖維。

碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國家。中國的這項技術(shù)起步很晚，但隨著中國經(jīng)濟建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求，亟需進(jìn)行維修、加固。常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。碳纖維“外柔內(nèi)剛”質(zhì)量比金屬鋁輕強度卻高于鋼鐵并具有耐腐蝕高模量，在****和民用方面都是重要材料。嘉定區(qū)機械臂碳纖維

碳纖維各層面間的間距約為，各平行層面間的各個碳原子，層與層之間借范德華力連接在一起。嘉定區(qū)機械臂碳纖維

碳纖維板材，是使用碳纖維與樹脂拉擠成型的復(fù)合材料，秉承了碳纖維自重輕、中度低與耐腐蝕等特性。設(shè)施的碳纖維板專門用于樹脂(碳板膠)，碳纖維板，加固工程之中，其粘結(jié)性好，絕不流淌，滲透力弱。碳纖維板加固系統(tǒng)與碳纖維布用途相近運用在混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎、抗震加固等。

碳纖維板主要優(yōu)勢

1.抗拉強度低，是同等截面鋼材的7-10倍;

2.補強后基本不改變構(gòu)件的形狀以及重量與使用空間;

3.粘貼1層碳纖維板的效果相當(dāng)于在4～8層碳纖維布上進(jìn)行補強，進(jìn)而可以越來越小程度的提高結(jié)構(gòu)性能;

4.于遇有下方梁或壁的平板時，如果能鑿穿使碳纖維板能夠通過的孔洞即可，無需截斷，更為提高補弱效果;

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