本文對當(dāng)前火熱的碳纖維增強熱塑性復(fù)合材料進行了分析，梳理總結(jié)了碳纖維增強熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用。
碳纖維增強熱塑性復(fù)合材料（CFRTP）
先進的碳纖維增強塑料及熱塑性復(fù)合材料是近年來國際復(fù)合材料領(lǐng)域發(fā)展速度最快的高新科技前沿技術(shù)之一，是國內(nèi)外科研部門和材料企業(yè)都投入巨資和人力競相開展研究、開發(fā)與應(yīng)用的一種高性能化、綠色環(huán)保化的新材料。
碳纖維在輪轂上的應(yīng)用
通過選擇原材料如碳纖維和添加劑的種類、配比、加工成型方法、含量和碳纖維（單絲和編織物）鋪層數(shù)量與方式進行多組份、多相態(tài)、多尺度的宏觀與（亞）微觀的復(fù)合成形過程（物理過程和化學(xué)過程）制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)與性能的CFRTP新材料，并且可以根據(jù)產(chǎn)品要求進行復(fù)合材料精細化結(jié)構(gòu)與預(yù)定化性能的智能化、自動化、高效化的設(shè)計與精密生產(chǎn)制造，從而可使碳纖維復(fù)合材料達到不同物理、化學(xué)、機械力學(xué)和特殊功能，從而使各種CFRTP復(fù)合材料制品具有設(shè)計自由度大、尺寸穩(wěn)定、翹曲度低、抗疲勞、抗老化、耐蠕變等顯著優(yōu)點。CFRTP既可以部分替代價格昂貴的工程塑料和CFRP材料制品，也可以部分替代輕質(zhì)金屬材料（如鋁鎂合金）。
碳纖維增強熱塑性復(fù)合材料的優(yōu)點及分類
CFRTP具有：密度低（1.10-1.60g/cm3）、強度高、抗沖擊韌性好、抗疲勞性好，同時又具有可回收再循環(huán)使用、加工成型快、制造成本低的突出優(yōu)異特點。
LED顯示幕碳纖維增強熱塑性復(fù)合材料單體模組支架
主要分為三種類型：（1）短切碳纖維（SCF）增強型CFRTP；（2）長碳纖維（LCF）增強型CFRTP；（3）連續(xù)碳纖維（CCF）增強型CFRTP，包括單向碳纖維增強熱塑性預(yù)浸帶CFRTP、碳纖維多相、多角度的編織物（布）增強型CFRTP。
各種類型CFRTP具有不同的機械力學(xué)性能和功能特征，并且己經(jīng)開發(fā)與應(yīng)用于不同領(lǐng)域和行業(yè)的各種形式產(chǎn)品或制品。
電動汽車碳纖維增強熱塑性復(fù)合材料翼子板件（注塑件）
先進的碳纖維復(fù)合材料給汽車和零部件制造業(yè)帶來的突出優(yōu)勢：
?。?）輕量化：汽車輕量化最直接影響的就是節(jié)能、加速、制動性能的提升。車重減小10%，油耗降低6~8%，排放降低5~6%，0-100km/h加速性提升8-10%，制動距離縮短2~7m。
（2）安全性：車身輕量化可以使整車的重心下移，提升了汽車操縱穩(wěn)定性，車輛的運行將更加安全、穩(wěn)定，具有極佳的能量吸收率，碰撞吸能能力是鋼的六到七倍、鋁的三到四倍，這進一步保證了汽車行駛的安全性。
?。?）舒適度：具有更高的震動阻尼，輕合金需要9秒才能停止震動，2秒就能停止，對于整車NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）的提升貢獻同樣很大，會大幅增強汽車行駛的舒適性。
?。?）可靠性：具有更高的疲勞強度，鋼和鋁疲勞強度是抗拉強度的30-50%，可達70-80%，材料疲勞可靠性有較大提升。
?。?）提升車身開發(fā)水平：可設(shè)計性比金屬強，因此更易于車身開發(fā)的“平臺化、模塊化、集成化”。車身及金屬平臺的混合車身結(jié)構(gòu)對于傳統(tǒng)汽車車身結(jié)構(gòu)而言，可以做到大大減少零件種類，減少工裝投入，縮短開發(fā)周期。尤其對于新能源汽車企業(yè)，車身不僅可以節(jié)約沖壓、焊裝生產(chǎn)線及模、夾具的投入，減輕固定資產(chǎn)占資配比，優(yōu)化企業(yè)資產(chǎn)配置結(jié)構(gòu)，而且在市場宣傳上更具影響力。
縱觀奔馳、寶馬、奧迪等高端品牌汽車企業(yè)在產(chǎn)品線中的應(yīng)用布局，可以預(yù)見CFRTP新材料在汽車上的應(yīng)用必然成為未來發(fā)展方向。
國內(nèi)外行業(yè)現(xiàn)狀
碳纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性的新材料產(chǎn)業(yè)，也是國際上高技術(shù)競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域。相對國外發(fā)達國家而言，該行業(yè)國內(nèi)的技術(shù)落后較大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體水平低。世界各國越來越重視CFRTP新材料及產(chǎn)品的研究、開發(fā)與應(yīng)用。具體表現(xiàn)：
（1）近年來，申報的CFRTP新材料品種明顯增多，但原創(chuàng)核心專利基本都來自國外，特別是國外企業(yè)申請的專利都是最新、最核心、最原創(chuàng)的高技術(shù)專利，保護范圍廣泛且全面。
?。?）具有“更輕、更強、更環(huán)保”的CFRTP輕量化應(yīng)用的零部件設(shè)計、制造技術(shù)己經(jīng)成為國際新材料工業(yè)未來發(fā)展的一個大趨勢。
在CFRTP新材料和應(yīng)用領(lǐng)域，目前中國產(chǎn)業(yè)化仍然屬于落后狀況，必須加大人、財、物的投入，盡快趕上國外發(fā)展水平。
資料來源：復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)
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