碳纖維箱體優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)歸納
碳纖維箱體作為新能源汽車中電源的重要配件,在市面上開始了一場(chǎng)熱潮。其實(shí)最開始使用碳纖維箱體,實(shí)在軍工領(lǐng)域,比如給重要的儀器和電子設(shè)備配套,作為儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)谋U?,?duì)抗沖擊、雨水和暴曬等惡劣環(huán)境,非常有作用。
碳纖維箱體的作用強(qiáng)大,還是緣于碳纖維復(fù)合材料本身的性能優(yōu)勢(shì),我們可以從碳纖維復(fù)合材料出發(fā),對(duì)碳纖維箱體的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié),讓大家更為直觀直接的認(rèn)識(shí)它。
碳纖維箱體的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)
1、重量輕強(qiáng)度高:這算是2個(gè)優(yōu)點(diǎn)了,但是放在一起來(lái)說(shuō),是為了對(duì)比其他的材料,如鋼和鋁,碳纖維箱體由碳纖維復(fù)合材料制成,密度為1.6g/cm3左右,鋼是7.8g/cm3,鋁是3g/cm3左右,這么一對(duì)比,碳纖維復(fù)合材料的輕質(zhì)優(yōu)點(diǎn)就非常突出了;同時(shí)碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度與碳性模量反而是鋼的4-5倍。綜合一對(duì)比,碳纖維箱體就比金屬箱體的質(zhì)量輕30%,而強(qiáng)度達(dá)到3倍以上,是軍事領(lǐng)域得意青睞的核心優(yōu)點(diǎn);
2、抗疲勞性好,壽命長(zhǎng):原先軍事領(lǐng)域使用的箱體多為橡膠或塑料材質(zhì),比如聚乙烯。聚乙烯性能穩(wěn)定,強(qiáng)度不錯(cuò),但是耐老化性能較差,長(zhǎng)期使用容易發(fā)黃粉化,并且無(wú)法承受紫外線照射。碳纖維復(fù)合材料在這個(gè)性能上優(yōu)勢(shì)更明顯一些,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),碳纖維耐老化性能突出,抗疲勞極限是拉伸強(qiáng)度的70%-80%,使用壽命可達(dá)20年之久。
3、耐高溫和耐腐蝕性較好:碳纖維原絲可以耐1000℃以上的高溫,不過(guò)碳纖維復(fù)合材料因?yàn)闃渲瑹o(wú)法耐高溫,所以綜合下來(lái)只能到150℃左右,在絕大部分使用環(huán)境中可以發(fā)揮出出色的性能;另外碳纖維復(fù)合材料還具備一定的耐腐蝕性,對(duì)抗?jié)恹}酸、磷酸和硫酸存在一定的抵抗效果,而且不同樹脂的碳纖維復(fù)合材料,耐腐蝕性能還會(huì)有所區(qū)別。
4、抗沖擊能力突出:碳纖維箱體還有個(gè)非常直觀的優(yōu)點(diǎn),就是耐摔、耐撞,磕磕碰碰完全不影響性能,這是因?yàn)樘祭w維復(fù)合材料具備超強(qiáng)的抗沖擊性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)算,將同尺寸的碳纖維復(fù)合材料、鋁合金、尼龍PA11和PP塑料箱體放置于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓環(huán)境下,經(jīng)受脈沖寬度為11ms、加速度為150m/s2的沖擊試驗(yàn),三個(gè)軸向各進(jìn)行三次,按照相同高度進(jìn)行跌落試驗(yàn),結(jié)果碳纖維箱體和PP塑料箱保存完好。
碳纖維箱體的缺點(diǎn)很明顯
說(shuō)到碳纖維箱體的缺點(diǎn),我們可以先從碳纖維復(fù)合材料開始,碳纖維復(fù)材制品的價(jià)格貴,這個(gè)是公認(rèn)的缺點(diǎn),但是并不是貴的遙不可及。在輕量化發(fā)展和環(huán)保發(fā)展的雙重指引下,碳纖維復(fù)合材料對(duì)比其他材料的性能優(yōu)勢(shì),足以彌補(bǔ)價(jià)格上的缺陷,另外碳纖維復(fù)合材料的整體價(jià)格走向是下降的,所以這個(gè)缺點(diǎn)在未來(lái)是可以被捋平的。
碳纖維箱體還有一個(gè)缺點(diǎn),是關(guān)于工藝的。因?yàn)樘祭w維箱體的制作過(guò)程需要大量的人工介入,對(duì)于制作經(jīng)驗(yàn)的要求比較高,尤其是碳纖維箱體邊角部分的處理,如果碳纖維復(fù)合材料鋪層不到位,箱體的整體質(zhì)量會(huì)存在較大缺陷。這個(gè)缺點(diǎn),是在提醒廠家時(shí)刻不能松懈對(duì)于品控的把握。
碳纖維箱體的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)歸納完畢,希望對(duì)想要采購(gòu)碳纖維箱體的企業(yè)有所幫助,另外如果企業(yè)需要定制屬于自己的碳纖維箱體,可以與無(wú)錫智上一起探討。
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