車輪作為汽車的主承力件、A類關鍵安全零部件，因其屬于旋轉件，采用碳纖維增強熱塑性（樹脂基）復合材料（LCFT）制造可獲得更大的減重效果。碳纖維增強熱塑性（樹脂基）復合材料（LCFT）因其質輕、高比模、高比強、耐腐蝕、抗沖擊、可回收等顯著特點，已經成為國內外汽車輕量化的選材料之一，可以替代部分金屬材料零部件，具有明顯減重與性價比優勢。2013年北航、北京納盛通公司等單位合作研究與開發出一種高性能的長碳纖維增強尼龍復合材料汽車輪轂，并且自主創新設計研制了新型碳纖維復合材料汽車車輪結構、復合材料體系及精密數字自動化制造工藝，并且成功開發出可實現批量化生產、且具有低成本競爭力的碳纖維熱塑性復合材料汽車輪轂，相比同類型鋁輪轂減重60%以上，汽車輪轂外觀也得到美化。

       所開發的碳纖維增強熱塑性復合材料汽車輪轂采用自主創新的高性能長碳纖維增強尼龍復合材料（LCFT）制備而成。由于采用了特殊設計的連續碳纖維表面處理劑和特殊的加工成形工藝技術，從而保證了碳纖維與基體尼龍樹脂的性能佳相互匹配性，并開發了適用于該復合材料體系的高度精密注塑工藝，大限度地保證了碳纖維的保留長度尺寸、分布均勻性及其與基體樹脂的浸漬質量，從而充分發揮了碳纖維的高強高模性能。該新材料體系具有自主創新知識產權，與目前報道的碳纖維增強熱固性復合材料輪轂相比，其生產效率更高、成本更低，且具有環保、可回收與循環使用的顯著特點，與國外公司開發的長玻璃纖維增強熱塑性尼龍復合材料汽車輪轂相比，其減重效果則更加明顯，尺寸精度更高，抗疲勞、抗蠕變、耐熱、耐環境性等性能更加優異。

       經美國通標測試技術（SGS）公司檢測，所采用的長碳纖維增強尼龍復合材料（碳纖維含量25——40wt%），其模量、強度高于長玻璃纖維增強尼龍復合材料（玻璃纖維含量60wt%）50～80%。針對所設計的長碳纖維增強尼龍復合材料汽車輪轂進行全面的計算模擬仿真分析（CAE），其重量相比同類型鋁輪轂減重60%以上。該產品可100%回收，具有非常好的環境友好性。

參展單位：北京航空航天大學、北京納盛通新材料科技有限公司