碳纤维材料是什么鬼？碳纤维车身能安全吗？

车壳大家都懂。有人认为车身外壳是铁做的。事实上，铁皮并不仅限于铁合金。很多汽车品牌使用铝合金、高韧性材料或者碳纤维材料。虽然碳纤维不是新材料，了解的人也不多，但是有些车主在改装的时候，会在车壳或者装饰物上贴一层薄薄的仿碳纤维膜。说起碳纤维，人们马上会想到高大上的汽车。脑洞大开，以为所有用碳纤维材料的车，要么是高档车，要么是赛道赛车，然后就是私人定制，发烧友改装车。碳纤维材料为什么这么受欢迎？它的优点是什么？

碳纤维是一种高强度、高模量的新型纤维材料，其含碳量高达95%以上。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向堆积并碳化石墨化而成的微晶石墨材料。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，比重不到钢的1/4。碳纤维树脂复合材料的拉伸强度一般在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，拉伸弹性模量为23000~43000Mpa，也高于钢。而碳纤维材料仅沿纤维轴向表现出高强度，但抗冲击性能差，容易损坏。因此，当它们被制造成结构部件时，它们通常利用其较轻的抗拉强度来避免受到侧面冲击。

随着学术研究从短纤维碳纤维到长纤维碳纤维，利用碳纤维制作发热材料的技术和产品逐渐进入军用和民用领域。汽车碳纤维复合材料可用作汽车传动轴、钢板弹簧、车架和刹车片。目前钢材约占车身重量的3/4。如果将汽车的钢制零件全部换成碳纤维复合材料，车身重量可减轻300kg，燃油效率可提高36%，二氧化碳排放量可减少17%。

1.汽车车身和底盘的应用。由于碳纤维增强聚合物复合材料具有足够的强度和刚度，是制造汽车车身、底盘等主要结构件的最轻材料。据预测，碳纤维复合材料的应用可使汽车车身和底盘重量减轻40% ~ 60%，相当于钢结构重量的1/3 ~ 1/6。常见的赛车车身和一些改款车身都是为了这个目的，视觉效果极佳，酷炫。

2.制动片的应用。碳纤维因为环保耐磨也应用在刹车片上，但是含碳纤维复合材料的产品价格偏高，所以这种刹车片主要用在高档车上。碳纤维刹车盘广泛应用于赛车，如F1赛车。它可以在50米的距离内将车速从300公里/小时降低到50公里/小时，此时刹车盘的温度会上升到900以上，刹车盘会因为吸收大量热能而变红。碳纤维刹车盘能承受2 500的高温，具有优异的制动稳定性。

3轮毂的应用，德国轮毂制造专家推出的轮毂系列采用两件式设计，外圈采用碳纤维，内轮毂采用轻质合金，不锈钢螺丝，比同尺寸的一般轮毂低40%左右。以20寸轮毂为例。轮毂质量6 kg，一般轮毂重18 kg左右。英国Kahm公司采用CFRP制造的RX-X高级汽车专用车轮，质量只有6公斤，既能高速行驶，又能使车轮的径向惯性力降到最低。英国DYMAG公司研发的世界最轻碳纤维/镁轮毂由碳纤维轮网和镁刹车盘两部分组成，两部分之间由镀钛的特殊五金件连接。

4.传动轴的应用，汽车传动轴的受力比较复杂，尤其是它承受的扭矩很大。充分考虑了碳纤维增强复合材料各向异性、比强度高、比模量相对较低的特点，使用碳纤维增强复合材料传动轴可以替代金属制品，满足使用要求。碳纤维传输

只要碳纤维在汽车上的应用是为了实现汽车的轻量化，满足汽车的刚性需求，既能满足全球节能减排的需求，又能满足大众的节油问题。碳纤维材料可以作为未来汽车的主流材料，但是优秀的产品总有它的缺点，就是成本太高，小零件价格维持在万元，所以只要能降低成本，碳纤维材料就能成为主流材料。(部分内容来源于网络)

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