Vật liệu composite sợi carbon có tính chất cơ học tuyệt vời và là vật liệu duy nhất có độ bền không giảm trong môi trường trơ ở nhiệt độ cao trên 2000 ° C.Là vật liệu hiệu suất cao, vật liệu composite sợi carbon có đặc điểm riêng là trọng lượng nhẹ, độ bền cao, mô đun đàn hồi cao và khả năng chống mỏi.Nó đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như chăm sóc y tế cao cấp, hàng không vũ trụ, công nghiệp, ô tô, v.v. Dù là ở thân xe, cửa hay trang trí nội thất, đều có thể nhìn thấy vật liệu composite sợi carbon.
Ô tô nhẹ là công nghệ cốt lõi và là hướng phát triển quan trọng của ngành công nghiệp ô tô.Vật liệu composite sợi carbon không chỉ đáp ứng được nhu cầu về trọng lượng nhẹ mà còn có những ưu điểm nhất định về độ an toàn cho xe.Hiện nay, vật liệu composite sợi carbon đã trở thành vật liệu nhẹ phổ biến và hứa hẹn hơn trong ngành công nghiệp ô tô sau hợp kim nhôm, hợp kim magiê, nhựa kỹ thuật và vật liệu tổng hợp sợi thủy tinh.
1. Má phanh
Sợi carbon cũng được sử dụng trong má phanh vì tính bảo vệ môi trường và chống mài mòn, tuy nhiên các sản phẩm chứa vật liệu composite sợi carbon rất đắt tiền nên hiện nay loại má phanh này chủ yếu được sử dụng trên các dòng xe cao cấp.Đĩa phanh bằng sợi carbon được sử dụng rộng rãi trên các xe đua, chẳng hạn như xe đua F1.Nó có thể giảm tốc độ của ô tô từ 300km/h xuống 50km/h trong khoảng cách 50m.Lúc này, nhiệt độ của đĩa phanh sẽ tăng lên trên 900°C, đĩa phanh sẽ chuyển sang màu đỏ do hấp thụ một lượng lớn năng lượng nhiệt.Đĩa phanh bằng sợi carbon có thể chịu được nhiệt độ cao 2500°C và có độ ổn định phanh tuyệt vời.
Mặc dù đĩa phanh sợi carbon có hiệu suất giảm tốc tuyệt vời, nhưng việc sử dụng đĩa phanh sợi carbon trên ô tô sản xuất hàng loạt hiện nay là không thực tế, bởi vì hiệu suất của đĩa phanh sợi carbon chỉ có thể đạt được khi nhiệt độ đạt trên 800oC.Có nghĩa là, thiết bị phanh của ô tô chỉ có thể đạt trạng thái hoạt động tốt nhất sau khi lái được vài km, điều này không phù hợp với hầu hết các phương tiện chỉ di chuyển một quãng đường ngắn.
2. Thân và khung gầm
Vì vật liệu tổng hợp ma trận polymer được gia cố bằng sợi carbon có đủ độ bền và độ cứng nên chúng thích hợp để chế tạo vật liệu nhẹ hơn cho các bộ phận kết cấu chính như thân và khung ô tô.
Một phòng thí nghiệm trong nước cũng đã tiến hành nghiên cứu về tác dụng giảm trọng lượng của vật liệu composite sợi carbon.Kết quả cho thấy trọng lượng của thân vật liệu polymer gia cố bằng sợi carbon chỉ là 180kg, trong khi trọng lượng của thân thép là 371kg, giảm trọng lượng khoảng 50%.Và khi khối lượng sản xuất dưới 20.000 xe, chi phí sử dụng RTM để sản xuất thân xe bằng composite sẽ thấp hơn so với thân xe bằng thép.
3. Trung tâm
Dòng sản phẩm trục bánh xe “Megalight—Forged—Series” do WHEELSANDMORE, một chuyên gia sản xuất trục bánh xe nổi tiếng người Đức, ra mắt, sử dụng thiết kế hai mảnh.Vòng ngoài được làm bằng vật liệu sợi carbon, còn trục bên trong được làm bằng hợp kim nhẹ, có vít bằng thép không gỉ.Bánh xe có thể nhẹ hơn khoảng 45%;lấy bánh xe 20 inch làm ví dụ, vành Megalight—Forged—Series chỉ nặng 6kg, nhẹ hơn rất nhiều so với trọng lượng 18kg của những bánh xe thông thường cùng kích thước, nhưng bánh xe bằng sợi carbon nên giá thành của xe rất cao, và bộ la-zăng sợi carbon 20 inch có giá khoảng 200.000 RMB, hiện chỉ xuất hiện ở một số mẫu xe hàng đầu.
4. Hộp pin
Hộp pin sử dụng vật liệu composite sợi carbon có thể giảm trọng lượng của bình chịu áp lực với điều kiện đáp ứng yêu cầu này.Với sự phát triển của các loại xe thân thiện với môi trường, việc sử dụng vật liệu sợi carbon để làm hộp ắc quy cho xe chạy bằng pin nhiên liệu chạy bằng hydro đã được thị trường chấp nhận.Theo thông tin từ Hội thảo Pin nhiên liệu của Cơ quan Năng lượng Nhật Bản, ước tính có 5 triệu phương tiện sẽ sử dụng pin nhiên liệu tại Nhật Bản vào năm 2020.
Trên đây là nội dung về linh kiện sợi carbon trong lĩnh vực ứng dụng ô tô được giới thiệu tới các bạn.Nếu bạn không biết gì về nó, vui lòng tham khảo trang web của chúng tôi và chúng tôi sẽ nhờ những người chuyên nghiệp giải thích cho bạn.
Thời gian đăng: 19-04-2023