碳纖維材料是什么鬼？碳纖維車身能安全嗎？

車殼大家都懂。有人認為車身外殼是鐵做的。事實上，鐵皮并不僅限于鐵合金。很多汽車品牌使用鋁合金、高韌性材料或者碳纖維材料。雖然碳纖維不是新材料，了解的人也不多，但是有些車主在改裝的時候，會在車殼或者裝飾物上貼一層薄薄的仿碳纖維膜。說起碳纖維，人們馬上會想到高大上的汽車。腦洞大開，以為所有用碳纖維材料的車，要么是高檔車，要么是賽道賽車，然后就是私人定制，發燒友改裝車。碳纖維材料為什么這么受歡迎？它的優點是什么？

碳纖維是一種高強度、高模量的新型纖維材料，其含碳量高達95%以上。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向堆積并碳化石墨化而成的微晶石墨材料。碳纖維是一種力學性能優異的新材料，比重不到鋼的1/4。碳纖維樹脂復合材料的拉伸強度一般在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，拉伸彈性模量為23000~43000Mpa，也高于鋼。而碳纖維材料僅沿纖維軸向表現出高強度，但抗沖擊性能差，容易損壞。因此，當它們被制造成結構部件時，它們通常利用其較輕的抗拉強度來避免受到側面沖擊。

隨著學術研究從短纖維碳纖維到長纖維碳纖維，利用碳纖維制作發熱材料的技術和產品逐漸進入軍用和民用領域。汽車碳纖維復合材料可用作汽車傳動軸、鋼板彈簧、車架和剎車片。目前鋼材約占車身重量的3/4。如果將汽車的鋼制零件全部換成碳纖維復合材料，車身重量可減輕300kg，燃油效率可提高36%，二氧化碳排放量可減少17%。

1.汽車車身和底盤的應用。由于碳纖維增強聚合物復合材料具有足夠的強度和剛度，是制造汽車車身、底盤等主要結構件的最輕材料。據預測，碳纖維復合材料的應用可使汽車車身和底盤重量減輕40% ~ 60%，相當于鋼結構重量的1/3 ~ 1/6。常見的賽車車身和一些改款車身都是為了這個目的，視覺效果極佳，酷炫。

2.制動片的應用。碳纖維因為環保耐磨也應用在剎車片上，但是含碳纖維復合材料的產品價格偏高，所以這種剎車片主要用在高檔車上。碳纖維剎車盤廣泛應用于賽車，如F1賽車。它可以在50米的距離內將車速從300公里/小時降低到50公里/小時，此時剎車盤的溫度會上升到900以上，剎車盤會因為吸收大量熱能而變紅。碳纖維剎車盤能承受2 500的高溫，具有優異的制動穩定性。

3輪轂的應用，德國輪轂制造專家推出的輪轂系列采用兩件式設計，外圈采用碳纖維，內輪轂采用輕質合金，不銹鋼螺絲，比同尺寸的一般輪轂低40%左右。以20寸輪轂為例。輪轂質量6 kg，一般輪轂重18 kg左右。英國Kahm公司采用CFRP制造的RX-X高級汽車專用車輪，質量只有6公斤，既能高速行駛，又能使車輪的徑向慣性力降到最低。英國DYMAG公司研發的世界最輕碳纖維/鎂輪轂由碳纖維輪網和鎂剎車盤兩部分組成，兩部分之間由鍍鈦的特殊五金件連接。

4.傳動軸的應用，汽車傳動軸的受力比較復雜，尤其是它承受的扭矩很大。充分考慮了碳纖維增強復合材料各向異性、比強度高、比模量相對較低的特點，使用碳纖維增強復合材料傳動軸可以替代金屬制品，滿足使用要求。碳纖維傳輸

只要碳纖維在汽車上的應用是為了實現汽車的輕量化，滿足汽車的剛性需求，既能滿足全球節能減排的需求，又能滿足大眾的節油問題。碳纖維材料可以作為未來汽車的主流材料，但是優秀的產品總有它的缺點，就是成本太高，小零件價格維持在萬元，所以只要能降低成本，碳纖維材料就能成為主流材料。(部分內容來源于網絡)

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