有沒有論文?
碳纖維,很貴。

如果你把這東西用在跑車上,根本沒問題,用在普通車輛上,成本不合算。


這個東西,成本比較高吧,一般都是高端車上才使用它,而且不像金屬和塑料,碳纖維的廢物回收也是個問題。


這個連續纖維很大一部分是碳纖維吧,保險槓、板彈簧應該是玻璃纖維,連續纖維強度高,做出來的複合材料性能好。但是汽車複合材料這一塊主要還是短切纖維,比如說SMC、BMC,一個主要原因是汽車行業要求零部件能夠大批量生產,這個是連續纖維複合材料很難做到的。此外,熱塑性塑料的一個缺點是界面問題,很難與纖維形成一個很好的界面,另外很多高性能熱塑性塑料很難加工,熔點很高。但是熱塑性塑料可以回收利用,現在都在講環保,熱固性塑料很難回收,目前我國每年報廢的熱固性塑料複合材料有幾百萬噸,今後的處理和回收是個大問題,環境污染很大。如果這個問題不解決,熱塑性塑料還是很有前途。

複合材料用纖維材料並非只有碳纖維一種而已,也可以是各種工業化生產的有機或者無機的纖維材料,比如玻璃纖維、玄武岩纖維、芳綸纖維、丙綸纖維等等,只不過碳纖維材料在性能和密度上的優勢是比較大的,不同纖維有不同的性能特點,實際上在具體應用的時候還是要考慮產品需求來選擇合適的纖維材料纔是合理的。

因此,針對車輛而言,碳纖維並不是一個合適的材料,首先是成本問題,汽車本質上作為一種交通工具是無法承受碳纖維的價格的,在可見的未來很長的一段時間內,碳纖維不太可能把價格降低到普通工程塑料的水平,這方面對車輛輕量化而言是個最大的阻礙;其次,碳纖維的出色性能對汽車零件而言是過剩的,用聚丙烯和玻璃纖維就可能滿足現有的車用標準,為什麼要又貴有不好加工的碳纖維呢;第三,碳纖維傳統(熱固性樹脂)的加工方式對大規模生產而言也是低效率的,無法配合年產幾十萬輛的製造規模。

而連續纖維增強熱塑性複合材料,個人認為可以為汽車零部件行業打開一個新世界。第一是熱塑性材料可以比較好的解決環保問題,理論上所,用熱塑性材料生產的零部件在報廢后可以重新回收再利用,第二是熱塑性材料在加工上比起熱固性材料有天然的優勢,本質上熱塑性材料的加工無非是加熱、成型、冷卻,這個過程是個物理變化,而不是化學變化,這個在控制上比較容易實現的,現有的模壓、注塑、擠出等加工工藝都能實現高效率大規模的生產製造。第三最重要的是,連續纖維增強的熱塑性複合材料在其使用溫度內比較常規的各種增強工程塑料的性能(主要是機械性能)要高出很大一塊,從比強度、比模量來看超過車用鋼材的性能,是能夠滿足車輛實際使用的技術要求的。

國外確實有一些汽車零部件產品使用了這類材料並且已經用於批量生產,國內在部分引進的車型中也有相關應用。但是和現有鋼製的零件比較起來還是會有一點點成本上的問題,另外一個問題是整個汽車行業在考慮輕量化路徑的時候,缺乏一個全局視角,大部分情況下侷限在現有的製造模式和沉沒投資中,不是從整個整車設計高度統籌考慮輕量化設計,具體到工作當中,絕大部分車企還是將輕量化工作分解到各個職能部門,而需要多部門協調的輕量化研發很難在實際項目中落地應用。

本人現從事輕量化技術研發,有感而發,希望拋磚引玉,聆聽大家高見!


歐洲尼龍玻璃纖維複合材料織物已經很成功的應用在汽車次結構件上,國內缺乏相應成的成型能力,需要幾年時間得發展


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