選車網技術汽車上應用碳纖維真有流傳的那樣好？

聊起碳纖維，可謂是近幾年汽車領域非常熱門的話題，除了當初F1碳纖維單體殼和那些超級跑車應用到碳纖維外，如今眾多豪華轎車都應用到了碳纖維材料。拋開碳纖維發動機蓋、碳纖維後視鏡不說，甚至連承載式車身的汽車車體都應用到了碳纖維材料，那碳纖維到底是怎樣一件「神器」讓眾多汽車廠商如此痴迷？讓改裝粉這般熱愛？更又是何種成分組成？今天我們就帶著種種問號一同了解一下碳纖維材料。

何為碳纖維？

碳纖維（carbon fiber，簡稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料，是化纖產品中的高端產品。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。其具有密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，熱膨脹係數小且具有各向異性，耐腐蝕性好等。

汽車上應用的是碳纖維嗎？

含碳量在 90％以上的高強度高模量纖維，含碳量在99％以上的稱為石墨纖維均稱為碳纖維。碳纖維具有元素碳的各種優良性能，如比重小、耐熱性極好、熱膨脹係數小、導熱係數大、耐腐蝕性和導電性良好等。同時，它又具有纖維般的柔曲性，可進行編織加工和纏繞成型。碳纖維最優良的性能是比強度和比模量超過一般的增強纖維，但是它需要和樹脂形成複合材料才可以比強度和比模量比鋼和鋁合金還高3倍左右，也正是汽車上所使用的材料。因此我們稱之為汽車上使用的是碳纖維的說法並不嚴謹，只能說是我們對它的簡稱，正確應該稱之為碳纖維複合材料。

為何稱之為碳纖維複合材料？

從上文我們可以得知，汽車上應用的並不是純碳纖維元素，是由作為增強材料的碳纖維和作為基體材料的樹脂組成。而一般複合材料的性能是優於其組分材料性能的，並且產生了一些原有組分材料所沒有的性能，我們稱這種材料為碳纖維複合材料（CFRP）。

碳纖維複合材料的纖維布置方式？

根據碳纖維交織布的排布不同，在碳纖維結構里有可以分為平紋、斜紋、緞紋三種形式。因為當樹脂、明膠、碳纖維等成為組合後，碳纖維布的纖維絲會被固話，這種情況下碳纖維之間很容易出現斷裂。因為，為了解決此問題碳纖維複合材料的纖維布置方式都是以經緯相交的方式進行編織。

碳纖維複合材料有何優點？

在汽車上應用的碳纖維複合材料擁有密度低、剛度強對車身輕量化有著明顯的作用。與此同時碳纖維複合材料可以根據不同的用途需求，靈活的進行產品設計，不如鋼材車身大都使用的是衝壓工藝，其外形和結構上就會有一定的局限性，而採用碳纖維複合材料便可以解決這個問題。

碳纖維車身有何缺點？

剛剛聊了半天碳纖維複合材料的好處，那碳纖維複合材料單體殼是不是就沒有一點缺點呢？並不是。其可塑性差，比如車殼使用了碳纖維複合材料，一旦發生碰撞則無法修復，並且其可回收性大大次於鋼鐵等材料，最為重要的是雖說碳纖維有著壽命長的優點，但其基體樹脂的耐久性要弱於金屬，時間久了就會發生髮脆，變色等現象。

改裝碳纖維套件的成本貴在哪裡？

碳纖維複合材料雖然原料複雜，工序繁瑣但是其主要成本不僅僅在於其原料成本。首先改裝碳纖維套件需要模具，無論你是改裝碳纖維發動機蓋還是碳纖維包圍，這些零件必須要與原廠車輛組成精密的組合，讓他們可與原車相結合到一塊。而使得改裝件和原車可融合到一塊的最簡單方法便是模具式生產，因為人們手工的製作工藝畢竟不如模具化設計精密，而且勞動成本也是一不小的開資，所以說模具化生產是必不可少的。但開一套模具（陽模、陰模）需要的費用並不是一筆小的數目這是改裝碳纖維配件昂貴的原因之一，其次抽真空設備、加溫高壓設備、還有許多的輔助材料等也為它增加了製造成本，再加上繁瑣的加工工序，和複雜材料的應用，導致成本的增加，所以碳纖維改裝套件並不廉價。

寫在最後：在如今汽車追求輕量化的時代，使用碳纖維材質是最有效的方式之一，但在這條路上並不是一帆風順，毫無壓力。低成本碳纖維複合材料近期難以實現，並且在碳纖維複合材料的基礎研究以及成型技術上還需有很大的提高，才能確保真正的讓碳纖維走進每輛汽車。

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