北汽新能源汽车的碳纤维应用

『壹』 碳纤维具体应用

碳纤维材料的应用涉及多个领域，大致可分为6大领域：
1、航空航天
碳纤维是火箭、卫星、导弹、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略基础材料
2、汽车材料
碳纤维作为汽车材料，最大的优点是质量轻、强度大，重量仅相当于钢材的20%到30%，硬度却是钢材的10倍以上

3、风力发电机叶片
碳纤维在风能、核能和太阳能等新能源领域也具有广阔的应用前景。
4、医疗器械
碳纤维材料拥有出色的耐腐蚀性、耐高温以及透过性，在X光设备中可最大限度保证X光透过，供医生查看病情，并且有些医疗器械需经高温消毒以及接触药物，碳纤维材料可在高温环境下不易变形，经常接触药液也不会被腐蚀。
5、体育用品
碳纤维运用在运动休闲领域中，像球杆、钓鱼竿、网球拍、羽毛球拍、自行车、滑雪杖、滑雪板、帆板桅杆、航海船体等运动用品都是碳纤维的主要用户之一

6、木建筑
碳纤维也应用在工业与民用建筑物、铁路公路桥梁、隧道、烟囱、塔结构等的加固补强

『贰』 碳纤维有什么用途

碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。

碳纤维耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。

碳纤维沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。

(2)北汽新能源汽车的碳纤维应用扩展阅读

20世纪90年代初，高性能及超高性能炭纤维已问世，预料今后工作将致力于完善工艺、扩大生产、降低成本和开发应用。

一些特种炭纤维，如抗氧化炭纤维、低纤度炭纤维、高导热低电阻炭纤维、低热膨胀系数炭纤维，中空炭纤维和活性炭纤维，随着科学及工程的发展会有很大发展。

气相生长炭纤维近期内在稳定工艺
，连续化生产方面会有明显进展，工业化生产的日期预料不会太远。

『叁』 “贵族”用料碳纤维，在汽车应用上为何叫好不叫座

如果有一种材料能给汽车诸多好处和优势，你会不会选择:

一是大幅减重：与钢结构相比，可减重40%-50%，与铝结构相比，可减重20%-30%；

二是高比强度、比刚度：比强度是钢的七八倍，是铝的三四倍，比刚度是钢和铝的二三倍；

三是安全性提高：高强抗冲击性和极佳的能量吸收能力——比金属材料高四五倍，可以非常好地改善汽车的安全性能；

业内人士认为，包括碳纤维复合材料、铝合金等在内任何一种新技术、新材料都不可能十全十美，都有其局限性，将合适的材料用到合适的地方，再用合适的工艺来做。只有遵循材料固有属性的设计，才具备工艺可制造性，才能最大程度地发挥出材料的固有优势，从而以最佳的结构、最好的性能、最高的效率和最低的成本实现替代应用。

碳纤维复合材料要在新能源汽车的批量应用，一是要考虑碳纤维材料本身的成本、性能和工艺，二是要在汽车零部件的批量应用，要从生产制造、产品成本、全生命周期等方面综合考虑，三是要让更多厂家认识、认知、认可、认同这种先进材料，众人拾“材”火焰高，只有更多的使用，碳纤维的价值才有黄金价值，才能摊薄其高贵的成本，获得“叫好又叫座”的复合价值和美好前途。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

『肆』 碳纤维主要应用在哪个方面

20世纪60年代，日本科学家首先用聚丙烯纤维作原料制得了碳纤维。现在，碳纤维一般采用腈纶或粘胶原丝，经加热、高温化学处理后制得。

碳纤维的最大优势是强度高。在无氧的情况下，它的使用温度可高达1500～2000℃，温度越高，它就越显“英雄本色”——坚强不屈，故有“烈火金刚”之美称。让我们具体介绍一下吧！

在540℃时，碳纤维的抗拉强度为每平方毫米110～320千克；在1650℃时，它的抗拉强度反而达到180～600千克；不但不减少，反而增加了。即使在3000℃的高温中，碳纤维仍然能保持原来的状态。它的另一个优势是，比重远比各种金属轻，因此，碳纤维和金属、陶瓷熔合而成的复合材料，是制造宇宙飞船、火箭、导弹和高速飞机必不可少的材料。在美国著名的“哥伦比亚”号航天飞机上，3个火箭推进器的关键部件——喷嘴，以及最先进的MX导弹的发射管，就是用碳纤维复合材料制成的。

另一位“烈火金刚”的原名叫防燃纤维。众所周知，棉、毛、麻、丝，都经不起火烤。化学纤维熔点不高，也难以防燃。石棉纤维虽能防燃，但材质过硬，穿着不舒服。碳纤维虽能防火，可成本高。一般的防燃服装，多数是用防火的粘合剂、特种树脂等，喷涂在织物表面制成。尽管防燃效果不错，但衣服重量却增加了好几倍，穿在身上简直是活受罪。

那么，怎样才能使人们满意呢？

为了使衣服不怕火，可以用防燃纤维来制作。所谓防燃纤维，是在化纤内部加入阻燃剂而制得的。例如，在普通涤纶中，可添加金属离子阻燃剂。用防燃化学纤维制成的服装，既像普通衣服一样轻盈柔软，又具有防火的功能，为具有特种需要的人们解除了后顾之忧。这种新颖防燃服装特别适宜于消防人员。

『伍』 碳纤维主要应用在哪里

自行车、网球拍、高尔夫球杆等运动器材，以及医疗、建筑、汽车、航空领域。
碳纤维自行车 www.toptech-bike.com

『陆』 碳纤维有什么优缺点，可以应用到什么领域

碳纤维复合材料在汽车领域的应用主要是在汽车刹车片、汽车传动轴、缓冲器、车身、汽车内饰以及发动机零件等，可有效降低汽车自重并提高汽车性能。
1、成本太高

与钛合金相比，碳纤维复合材料车用部件的价格有过之而无不及，一些常见碳纤维车用部件的价格可能是传统材料的好几倍，而较大尺寸的碳纤维车用部件价格甚至超过万元。这主要是因为部分碳纤维部件的制作过程需要很多的手工，并且报废率很高，造成成本的大量上升。

2、变形几乎无法修复

这也是碳纤维单体壳车身无法大规模铺开的重要因素。由于碳纤维复合材料并不具备金属材料的延展性，所以一旦出现了由外力导致的形变，也就意味着碳纤维单体壳车身内部的碳纤维已经出现了断裂或者是层间树脂脱层。而断裂的碳纤维以及脱层的树脂是无论如何也不可能接起来的，那么碳纤维单体壳车身只能报废。相比之下，裂纹还可以补上几层碳纤维进行修复。
3、碳纤维单体壳车身结构设计复杂

一般来说，框架式的车身在设计时，只需要对车身整体进行结构设计，因为金属材料有着各项同性的材料特性。顾名思义，各项同性的意思就是指物体内部的物理、化学等性质不会因为方向的不同而有所变化，即某一物体在不同的方向所测出的性能数值完全相同。就比如说同一块钢板，性能放在哪都是一样的。那么在设计过程中，金属材料只需要考虑一个方向就可以。以常用的杨氏模量、泊松比、剪切模量等参数来看，只需要运用一次就可以完成计算。但是碳纤维复合材料就不是这么个情况，碳纤维复合材料的特性是各项异性。

4、碳纤维材料的寿命短

当然碳纤维本身是没有问题的，问题是出在作为复合材料基体树脂上。树脂的耐久性要弱于金属。光老化、高低温、酸碱性都会加速其老化过程，继而产生发黄、龟裂、发脆等问题。这个道理和咱们总会遇到的普通塑料零件的老化是一样的。

『柒』 碳纤维一般都应用于哪些方面

碳纤维的话，它的用法是十分的广泛，有一些是用在摩托车的面板，干上有一些是用在小车的面板看一下，有一些用在鱼竿上。

『捌』 汽车用了碳纤维材料有何好处

随着科技的进步，一些新技术、新材料逐渐应用到了汽车领域，并对汽车工业的发展产生了深远影响，其中碳纤维材料在汽车上的应用最为典型。
碳纤维给汽车制造带来的突出优势
一、轻量化
碳纤维应用于汽车后，给汽车制造带来最明显的好处就是汽车轻量化，最直接影响的就是节能、加速、制动性能的提升。一般而言，车重减小10％，油耗降低6％～8％，排放降低5～6%, 0-100km/h加速性提升8-10%，制动距离缩短2～7m。
二、安全性
车身轻量化可以使整车的重心下移，提升了汽车操纵稳定性，车辆的运行将更加安全、稳定。碳纤维复合材料具有极佳的能量吸收率，碰撞吸能能力是钢的六到七倍、铝的三到四倍，这进一步保证了汽车的安全性。
三、 舒适度
碳纤维复合材料具有更高的震动阻尼，轻合金需要9秒才能停止震动，碳纤维复合材料2秒就能停止，故碳纤维应用在汽车上，对于整车NVH（噪声、振动与声振粗糙度）的提升贡献同样很大，会大幅增强汽车行驶的舒适性。
四、可靠性
碳纤维复合材料具有更高的疲劳强度，钢和铝的疲劳强度是抗拉强度的30-50%，而碳纤维复合材料可达70-80%，因此汽车上应用碳纤维复合材料对于材料疲劳可靠性有较大提升。
五、提升车身开发水平
由于碳纤维复合材料可设计性比金属强，因此更易于车身开发的平台化、模块化、集成化。这样碳纤维车身及金属平台的混合车身结构对于传统汽车车身结构而言，可以做到模块化、集成化，大大减少零件种类，减少工装投入，缩短开发周期。

『玖』 碳纤维有哪些应用

高性能碳纤维具有质轻、高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、抗冲刷及溅射以及良好的可设计性、可复合性等一系列其他材料所不可替代的优良性能，是火箭、卫星、导弹、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略新兴材料。

应用案例：

1、航空航天：美国第四代战斗机F-22、大型太阳能无人机奥德修斯、翼龙1D无人机、空客A350系列飞机、“启明星”20米翼展太阳能无人机、A380客机…

来源：《揭秘未来100大潜力新材料（2019年版）》_新材料在线

『拾』 碳纤维产品可以应用那些领域

碳纤维可加工成纺织物、毡、席、带、纸及其他材料。传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。1994年至2002年左右，随着从短纤碳纤维到长纤碳纤维的学术研究，使用碳纤维制作发热材料的技术和产品也逐渐进入军用和民用领域。现在国内已经有使用长纤碳纤维制作国家电网电缆的使用案例多处。同时，碳纤维发热产品，碳纤维采暖产品，碳纤维远红外理疗产品也越来越多的走入寻常百姓家庭。
碳纤维是军民两用新材料，属于技术密集型和政治敏感的关键材料。以前，西方国家的巴黎统筹委员会(COCOM)，对当时我国实行禁运封锁政策，1994年3月，COCOM虽然已解散，但禁运封锁的阴影仍笼罩在上空，先进的碳纤维技术仍引不进来，特别是高性能PAN基原丝技术，即使我国进入WTO，形势也不会发生大的变化。因此，除了国人继续自力更生发展碳纤维工业外，别无其它选择。因此，国外尤其是碳纤维生产技术领先的日韩等国对中国的碳纤维材料及制品的出口一直保持相当谨慎的态度，只有为数很少的中国企业能够与其建立合作关系，拥有其产品的进口渠道。
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的，现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不断努力提高。80年代初期，高性能及超高性能的碳纤维相继出现，这在技术上是又一次飞跃，同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。