Pse fibrat e karbonit po bëhen gjithnjë e më popullore në industrinë e automobilave?

fibra karboni (CF) është një lloj i ri materiali fibër me forcë të lartë dhe një modul të lartë të përmbajtjes së karbonit mbi 95%. Ai përbëhet nga mikrokristale të grafitit dhe fibra të tjera organike të grumbulluara përgjatë drejtimit boshtor të fibrës dhe të përftuara nga karbonizimi dhe grafitizimi i materialeve të bojës mikrokristalore. Fibra karboni është një material i ri me veti të shkëlqyera mekanike. Përqindja e tij është më pak se 1/4 e asaj të çelikut. Forca në tërheqje e përbërjes së rrëshirës së fibrave të karbonit është përgjithësisht mbi 3500Mpa, që është 7 ~ 9 herë më e lartë se çeliku. Por materiali i fibrës së karbonit vetëm përgjatë drejtimit të boshtit të fibrës tregon forcë shumë të lartë, rezistenca e tij ndaj goditjes është e dobët dhe e lehtë për t'u dëmtuar, kështu që prodhimi i përbërësve strukturorë shpesh përdor avantazhin e tij të dritës në tërheqje dhe shmang mbajtjen e pjesës së goditjes anësore.

Me kërkimin akademik nga fibra karboni me fibra të shkurtër në fibra karboni me fibra të gjata, teknologjia dhe produktet që përdorin fibër karboni për të bërë materiale ngrohëse kanë hyrë gradualisht në fushat ushtarake dhe civile. Kompozitat e fibrave të karbonit të automobilave mund të përdoren si boshte lëvizëse të automobilave, susta të pllakave, korniza dhe jastëkë frenash. Aktualisht, materialet prej çeliku përbëjnë rreth 3/4 e peshës së një trupi makine. Nëse të gjitha pjesët prej çeliku të një makine do të zëvendësoheshin me materiale të përbërë nga fibra karboni, pesha e trupit të makinës do të reduktohej me 300 kg, efikasiteti i karburantit do të përmirësohej me 36%, dhe emetimet e dioksidit të karbonit do të zvogëloheshin me 17%.

1. Aplikimi i trupit dhe shasisë së automobilit, për shkak se materiali i përbërë i matricës polimer i përforcuar me fibër karboni ka forcë dhe ngurtësi të mjaftueshme, është materiali më i lehtë për prodhimin e pjesëve kryesore strukturore si trupat dhe shasia e automobilave. VLERËSOHET SE APLIKIMI I MATERIALIT PËRBËRË TË FIBRAVE KARBONI MUND TË Zvogëlojë masën e trupit dhe shasisë së automobilit me 40% ~ 60%, që është e barabartë me 1/3 ~ 1/6 e masës së strukturës së çelikut. Trupi i zakonshëm i makinës për gara dhe trupi i modifikuar pjesërisht i makinës janë të gjitha për këtë qëllim, dhe efektet vizuale janë të shkëlqyera dhe shumë të lezetshme.

2. Zbatimi i jastëkëve të frenave, fibra karboni aplikohet edhe në tabelat e frenave për shkak të mbrojtjes së tij mjedisore dhe karakteristikave rezistente ndaj konsumit, por produktet që përmbajnë materiale të përbërë nga fibra karboni janë në anën e lartë, kështu që ky lloj jasku i frenave përdoret kryesisht në makina të klasit të lartë. Disqet e frenave me fibër karboni përdoren gjerësisht në makinat e garave, siç janë makinat F1. Mund të zvogëlojë shpejtësinë e makinës nga 300 km/h në 50 km/h në një distancë prej 50 m, kohë në të cilën temperatura e diskut të frenave do të rritet në më shumë se 900 ℃, dhe disku i frenave do të bëhet i kuq sepse thith shumë energji termike. Disqet e frenave me fibër karboni mund t'i rezistojnë temperaturave deri në 2 500 ° C dhe ofrojnë stabilitet të shkëlqyer frenimi.

3, aplikimi i shpërndarësit të rrotave, ekspertët e prodhimit të qendrës së rrotave në Gjermani lansuan serinë e rrotave, duke adoptuar dizajnin 2 copë, unaza e jashtme është prej materiali fibër karboni dhe pjesa e brendshme është një aliazh i lehtë, me vida çeliku inox, krahasuar me madhësia e përgjithshme e masës së rrotave është rreth 40% më e ulët. Një shpërndarës 20 inç, për shembull, peshon 6 kg, ndërsa një shpërndarës tipik peshon rreth 18 kg. Rrota speciale e automobilave e avancuar e tipit RX-X e prodhuar nga Kahm e Britanisë duke përdorur CFRP ka një masë prej vetëm 6 kg, e cila mund të funksionojë me shpejtësi të lartë dhe të minimizojë forcën e inercisë radiale të rrotës. Zhvilluar nga DYMAG në MB, rrota më e lehtë në botë me fibër karboni/magnezi përbëhet nga dy pjesë, një rrjetë rrotash me fibër karboni dhe një disk frenimi magnezi, i lidhur me pajisje të posaçme të veshur me titan.

4, aplikimi i forcës së boshtit të makinës në boshtin e makinës është më kompleks, veçanërisht duhet të ketë çift rrotullues të madh, duke i kushtuar vëmendje të plotë anizotropisë së materialit të përbërë të përforcuar me fibër karboni, forcës së lartë dhe modulit të karakteristikave relativisht të ulëta, duke përdorur kështu fibër karboni boshti i transmisionit i përbërë i përforcuar për të zëvendësuar produktet metalike, për të përmbushur kërkesat e përdorimit. Boshti i makinës me fibër karboni jo vetëm që zvogëlon peshën me 60%, por gjithashtu ka rezistencë më të mirë ndaj lodhjes dhe qëndrueshmëri.

Për sa kohë që aplikimi i fibrës së karbonit në automobil synon të arrijë peshën e lehtë të automobilit dhe të plotësojë kërkesën e ngurtë të automobilit, ai jo vetëm që mund të plotësojë kërkesën globale për kursimin e energjisë dhe reduktimin e emetimeve, por edhe problemin e kursimit të karburantit. lidhur me Volkswagen.

#CFRP #pllakë karboni #fibër karboni #fibër karboni