汽車碳纖維是什么材料？

汽車碳纖維是一種高性能復(fù)合材料，由碳纖維和樹脂基體組成 。它泛指以碳纖維編織或多層復(fù)合而成的材料 。

每一根碳纖維由數(shù)千條更微小的碳纖維組成，直徑約5至8微米。在原子層面，碳纖維與石墨相近，但它不是晶體結(jié)構(gòu)，層間連結(jié)不規(guī)則，這防止了滑移，增強(qiáng)了物質(zhì)強(qiáng)度。

汽車碳纖維有不少出色特點(diǎn)。它強(qiáng)度高，拉伸強(qiáng)度一般可達(dá)到500-2000MPa，是鋼的兩倍以上，有的抗拉強(qiáng)度在3500MPa以上，是鋼的7到9倍，抗拉彈性模量也高于鋼。而且它特別輕質(zhì)，密度只有鋼的1/4，鋁的1/2 ，能有效減輕汽車重量，可提高燃油效率、減少二氧化碳排放。它還耐腐蝕，不易受到潮濕、霉變等問題影響，能有效保護(hù)車身結(jié)構(gòu)。其設(shè)計(jì)自由度高，可以通過熱成型等方式生產(chǎn)復(fù)雜形狀的零部件。并且使用壽命長，耐久性比傳統(tǒng)材料好，保養(yǎng)也簡單。

在應(yīng)用方面，汽車碳纖維用途廣泛。在車身搭建上，能大幅減輕整車重量，提升車輛動力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。底盤部件如懸架、制動器等用它，可提高整車穩(wěn)定性和操控性。動力系統(tǒng)構(gòu)建，像電池箱、電機(jī)和電子模塊等也能用到。車內(nèi)裝飾件和儀表板等內(nèi)飾部分使用，可提高車的舒適度和豪華感 。

汽車碳纖維的制造過程復(fù)雜。制備材料常用聚丙烯腈纖維或石油基纖維，將原材料紡絲得到連續(xù)纖維束，紡絲時加熱拉伸讓纖維排列有序、強(qiáng)度提高。接著纖維束在氧氣氣氛中熱處理穩(wěn)定，去除雜質(zhì)，提高高溫穩(wěn)定性。之后進(jìn)行炭化，在高溫下排除非碳元素成純碳結(jié)構(gòu)。炭化纖維表面粗糙，要進(jìn)行表面處理提高附著力和耐磨性。再將炭化纖維與聚酰胺、環(huán)氧樹脂等樹脂基體結(jié)合，最后熱固化讓樹脂基體與纖維形成強(qiáng)固化學(xué)鍵 。

總之，汽車碳纖維優(yōu)點(diǎn)眾多，是很有發(fā)展?jié)摿Φ牟牧稀?/p>

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）