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Wie wir alle wissen, Metall, Plastik, und Monox sind gängige Materialien, die in Autos verwendet werden. Jedoch, ein neues Material, Kohlefaser, steigt nach und nach in die Automobilindustrie ein. Was ist also Kohlefaser?? Ist es für den Einsatz in Autos geeignet im Vergleich zu herkömmlichen Materialien?? Kann es zu einer besseren Fahrzeugleistung beitragen?? Lassen Sie uns in den folgenden Abschnitten gemeinsam Kohlenstofffasern untersuchen und die Fragen klären.
Was ist Kohlefaser?
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Kohlefaser ist ein weit verbreitetes Material, das aus bestimmten Rohfasern oxidiert und karbonisiert wird, Vorläufer genannt.
Oxidation und Karbonisierung sind zwei wichtige Prozesse bei der Herstellung von Kohlenstofffasern. Der Vorläufer gelangt zunächst in einen Oxidationsofen, wo sich Fasermoleküle miteinander verbinden und zu einem Pyridinring werden. Später, Der Karbonisierungsprozess kann die Nicht-Kohlenstoffatome aus dem Vorläufer entfernen und die Kohlenstoffatome in einen kristallinen Zustand mit mehr aromatischen Ringschichten umwandeln. Die Eigenschaften der Kohlefaser sind im Hinblick auf Hitzebeständigkeit und Festigkeit offensichtlich verbessert.
Ihre Rohstoffe können vielfältig sein. In 1879, Thomas Edison erfand die erste Art von Kohlefaser, welches auf Zellulosefasern basiert. In den 1950er Jahren, Wright-Patterson erfand die Kohlenstofffaser auf Viskosebasis. Dann, In Japan wurden PAN-basierte Kohlenstofffasern und Pech-basierte Kohlenstofffasern hergestellt. Heutzutage, Immer mehr Materialien werden zu Kohlenstofffaserrohstoffen, um bessere Eigenschaften zu erforschen.
Nach dem Modul, es kann sein klassifiziert in fünf Gruppen eingeteilt: Ähm, HM, ICH BIN, UHT, und HT. Die meisten Fabriken verwenden die Kennzeichnung ihrer Faserbasis, Durchmesser, und andere wichtige Eigenschaften zur einfachen Identifizierung.
Eigenschaften von Kohlefaser
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Mikroskopisch, Kohlefaser ist eine mehrschichtige, überlappende Struktur, die aus einem sechsatomigen Ringnetz besteht. Bis zu einem gewissen Grad, Dies entscheidet über die chemische Stabilität von Kohlenstofffasern, unabhängig von der Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, und andere Aspekte. Und, Hexatomare Ringe sind zwischen Schichten und Schichten versetzt. Diese spezielle Konstruktion ermöglicht eine einfache Interkalation zwischen den Schichten. Diese polykristalline turbostratische Struktur verleiht der Kohlefaser Festigkeit in axialer Richtung. Deshalb ist es aus makroskopischer Sicht von hoher Festigkeit.
Hohe Festigkeit
Gewöhnliche Kohlefasern können einer Zugfestigkeit von 3500 MPa standhalten. Lassen Sie mich einen Vergleich heranziehen, um besser zu verstehen, wie hoch die Festigkeit von 3500 MPa ist. Die Zugfestigkeit der in der Bauindustrie verwendeten Stahlstäbe beträgt standardmäßig 600 MPa, die den Rahmen eines gemeinsamen Hauses stabil tragen können. Mit anderen Worten, Die Festigkeit von Kohlefaser ist fünfmal höher als die von Stahlstangen.
Pufferkapazität
Die Pufferkapazität wird dem hervorragenden Modul der Kohlefaser zugeschrieben.
Der Standard-Elastizitätsmodul von Kohlefasern beträgt 200-280 GPa. Nehmen wir zum Beispiel eine Art Verpackungsmaterial, Der Elastizitätsmodul von Weichschaum liegt dazwischen 70 kPa und 700 kPa, die Vibrationen und Stößen standhalten und die Güter beim Transport gut schützen. Solch eine Million Mal Modulus ist definitiv jedem Unfall im Alltag gewachsen.
Wenn Sie neugierig sind, wie sich Kohlefaser mit höchstem Elastizitätsmodul verhält, Ich werde Sie auf die Raumfahrt und die Flugindustrie aufmerksam machen. Mit über 700GPa, Sie leisten einen großen Beitrag dazu, Flugzeuge und Raketen vor Landung und Start zu schützen, verspricht stetige Bewegung und Erfahrung.
Hitzebeständigkeit
Alle Arten von Carbonfasern sind hitzebeständig. Sogar Kohlefaser auf Harzbasis, welches ganz unten auf der Hearproof-Liste steht, kann leiden 200 ℃. Das bedeutet, dass er kochendes Wasser problemlos verträgt.
Nach neuesten Erkenntnissen, Eine neue Art von Kohlefaser auf Basis von Zr und Ti ist erstaunlich widerstandsfähig 2000 ℃. Das heißt, selbst heißes Feuer kann ihm nichts anhaben.
Korrosionsbeständigkeit
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Im Vergleich zu Metallmaterialien, Kohlefaser ist anpassungsfähiger an den Säuregehalt. Sein Elastizitätsmodul, Stärke, und Durchmesser können konstant bleiben 50% Salzsäure, Vitriol, und Phosphorsäure, die stark ätzend sind und schwere Verbrennungen auf der Haut verursachen können.
Es kann Eigenschaften in Süßwasser behalten, Meerwasser, und Regenwasser für eine lange Zeit. In den letzten zwei Jahren, Unterwasserschiff, ein berühmtes Unternehmen in Großbritannien, hat erfolgreich ein U-Boot-Schiff aus Kohlefaser entwickelt.
Außerdem, statt Oxidation zu sein, es bleibt bei hohen Temperaturen chemisch stabilisiert. Dieses Jahr, Die Vaga-C VV21-Rakete mit Kohlefaser-Nutzlastabdeckung hat ihre erste Flugreise perfekt absolviert. Insbesondere, Die Nutzlastabdeckung aus Kohlefaser auf der Oberseite der Rakete schützte den Satelliten im Inneren vollständig vor heißer Luft 1000 °C beim Durchgang durch die Atmosphäre.
Abriebfestigkeit
Polizeihelme bestehen aus Kohlefaser, zu, wegen seiner Abriebfestigkeit. Es lohnt sich, Faserkohlenstoff auszuprobieren.
Geringe Dichte
Die geringe Dichte ist ein bekanntes Merkmal von Kohlefasern. Bei den meisten Kohlefasern handelt es sich um 1.8 Gramm pro Kubikzentimeter, das viel leichter ist als Aluminium, Stahl, Edelstahl und Kohlenstoffstahl, und andere beliebte Metalle.
Dies ist auch der Grund, warum viele Flugzeughersteller Kohlefaser bevorzugen. Je leichter das Flugzeug ist, desto mehr Energie kann eingespart werden. Außerdem, Leichtes Material garantiert hervorragende Leistung am Himmel.
Anwendungen von Kohlefaser in Autos
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Die herausragenden Eigenschaften von Kohlefaser bieten eine perfekte strategische Unterstützung für eine gute Fahrzeugleistung. Immer mehr Autoteile aus Kohlefaser, wie Autoknöpfe, Griffe und andere Kohlefaser, kommen in modernen Autos vor.
Was mehr ist, Das Erscheinungsbild von Kohlefaser ist schwarz und grau, Das ist sehr stilvoll und cool. Daher, Es spielt auch eine Rolle bei der Gestaltung von Autodekorationen.
Außen
Wenn Sie gerne Autoradio hören, Ich werde die Kohlefaserantenne ohne zu zögern weiterempfehlen. Auf dem Dach eines Autos installiert, Die Antenne spielt eine wichtige Rolle beim Empfang von FM-Signalen. Bedauerlicherweise, Das Dach eines Autos ist ein Ort, der ständig Regen und Sonnenschein ausgesetzt ist, während die Komponenten im Inneren der Antenne durch Wasser und Hitze stark beschädigt werden können. Und, Kohlefaser kann dieses Problem auf den Punkt bringen. Dank seiner Korrosionsbeständigkeit, Regenwasser und Sonnenschein können Kohlenstofffasern nicht oxidieren. Es wird seine Stärke behalten, um Ihr Autoradio-Hardwaresystem genauso zu schützen wie Ihr treuer Partner.
Ein hilfreicher Teil ist auch die Carbonfaser-Rückspiegelabdeckung, was nicht nur Fahranfänger, sondern auch erfahrene Fahrer zufriedenstellen kann. Für Anfänger, Unerwartete Kratzer am Rückspiegel kommen häufig vor. Die wunderbare Pufferkapazität und die Abriebfestigkeit der Kohlefaser sorgen für ein stabiles Erlebnis. Für erfahrene Fahrer, Eine Spiegelabdeckung mit hervorragender Hitze- und Wasserdichtigkeit ist eine gute Idee, um Geld für den Austausch der Spiegelabdeckungen zu sparen.
Kohlefaser wird auch auf die Kraftstofftankabdeckung aufgebracht. Die Kraftstofftankabdeckung sollte robust genug sein, um einer unbeabsichtigten groben Behandlung durch vielbeschäftigte Tankstellenmitarbeiter standzuhalten. Aus Sicht der Sicherheit, Es sollte einen hohen Zündpunkt haben, damit Unfälle durch Benzinverbrennung wirksam verhindert werden können. All diese Anforderungen werden durch die Eigenschaften von Carbonfasern erfüllt.
daher, besitzen Kohlefaserauto Äußere ist für viele Automobilhersteller und -benutzer eine vorteilhafte Option.
Innere
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Im Auto, Wir empfehlen ein Karbonfaser-Knopfdesign. Der Knopf wird immer von unseren Fingernägeln berührt, Daher halte ich es nicht für in Ordnung, unqualifizierte Materialien zu verwenden. Abriebfestigkeit ist ein notwendiger Faktor. Immer mehr, wenn Pufferkapazität als Kohlefaser vorhanden ist, Der Tastsinn an Ihrem Finger wird sehr weich sein. Auch nach längerem Gebrauch, Aufgrund seines hohen Elastizitätsmoduls ändert sich die Knopfform nicht.
Wenn Sie Gesamtdekoration und Design im Auto bevorzugen, Sie können zwischen Schaltknauf und Verkleidung aus Kohlefaser wählen. Das Gleiche wie der Knopf, Der Schaltknauf aus Kohlefaser kann Ihr Tasterlebnis und sogar das Fahrgefühl optimieren. Die Anbringung einiger Zierleisten an empfindlichen Ecken kann die Haltbarkeit und optische Ästhetik des Fahrzeugs verbessern. Nicht zuletzt, Autoinnenraum aus Kohlefaser kann mit einem feuchten Tuch gereinigt werden, ohne Angst vor Oxidation zu haben.
Das Lenkrad kann aus Kohlefaser bestehen. Im Vergleich zum herkömmlichen Lenkrad, Es wird Ihnen ein Lichterlebnis bescheren und Ihr Auto mit einem hübschen Muster in Schwarz und Grau schmücken.
Andere Zahnräder
Außerdem, Faserkohlenstoff kann zu Autofelgen verarbeitet werden. Erste, Die Autofelge aus Faser-Carbon ist in der Lage, Autoabteile zu puffern, um ein komfortables Fahrerlebnis zu gewährleisten. Zweite, aufgrund seiner hohen Festigkeit, Widerstand hören, Korrosionsbeständigkeit, Die Lebensdauer von Autofelgen ist wesentlich länger als bei herkömmlichen Metallfelgen, insbesondere in anspruchsvollen Feldumgebungen. Außerdem, Seine geringe Dichte reduziert das Gewicht des gesamten Fahrzeugs, was zu niedrigen CO2-Emissionen führt. Dieses grüne Design erfreut sich bei neuen umweltfreundlichen Autos immer größerer Beliebtheit, der weltweiten Flut des Umweltschutzes gerecht zu werden.
Batterien sind die Energiequelle für Elektrofahrzeuge. Die meisten Autobatterien sind im Allgemeinen Lithiumbatterien und befinden sich normalerweise unten im Auto. Daher, es erfordert vollständigen Schutz. Auch, Die Batterie sollte regelmäßig ausgetauscht werden. daher, Der Batteriekasten sollte praktisch sein. genau, Der Batteriekasten aus Kohlefaser erfüllt diese Anforderungen ordnungsgemäß. Hervorragende Wasserbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Alterungsbeständigkeit tragen zu seiner guten Leistung bei großen Temperaturunterschieden und feuchten Arbeitsumgebungen bei. Auf diese Weise, Der Batteriekasten aus Kohlefaser bietet einen wirksamen Schutz für Batteriesätze.
Durch die Einbettung von Kohlefaser-Verbundwerkstoffen in den Autositzrahmen kann der doppelte Zweck von geringem Gewicht und Sicherheit durchaus erfüllt werden. Die Pufferkapazität sorgt für ein angenehmes Sitzgefühl und sicheren Schutz vor versehentlichen Unfällen.
Wenn es um Crash-Schutz geht, Wir müssen uns auf den Stoßfänger und die Halterung aus Kohlefaser beziehen. Sie sind beide in der Lage, Energie zu absorbieren. Bei einer Kollision mit hoher Geschwindigkeit, Die Halterung absorbiert den größten Teil der kinetischen Energie, während der Stoßfänger den Rest aufnimmt. Sicherlich, Wir empfehlen, sie zusammen zu verwenden, um eine sichere und angenehme Fahrt zu gewährleisten.
Abschluss
Einerseits, Kohlefaser ist ein 6-in-1-Material kombinierter Puffer, Stärke, hitzebeständig, wasserdicht, abriebfest und leicht. Auf der anderen Seite, Sein modisches Erscheinungsbild ist so herausragend. Es sind diese Eigenschaften, die Faserkohlenstoff an die Automobilindustrie anpassen und eine solide Grundlage für ein besseres Autodesign in der Zukunft legen.
