碳纖維(carbon fiber,簡(jiǎn)稱(chēng)CF),是一種含碳量95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻比鋼鐵高,且耐腐蝕、在國(guó)防和民用方面都是重要的新材料。尤其是在高級(jí)轎跑車(chē)中的應(yīng)用尤為廣泛。對(duì)于那些旨在追求極速的超級(jí)跑車(chē)族來(lái)說(shuō),車(chē)身的輕量化設(shè)計(jì)顯得尤為重要。有鑒于此,越來(lái)越多的超跑車(chē)廠開(kāi)始大量采用碳纖維強(qiáng)化材料(CFRP)技術(shù),尤其是全碳纖維復(fù)合材料單殼體車(chē)身。

碳纖維早應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域,是在上世紀(jì)80年代初,不過(guò),當(dāng)時(shí)對(duì)碳纖維的使用僅僅局限于賽車(chē)車(chē)身的板件,其目的也僅是為了減輕賽車(chē)的重量。而且,當(dāng)時(shí)的碳纖維板本身壓根就沒(méi)有提供任何的車(chē)身剛性,所以當(dāng)時(shí)的PORSCHE959使用的是一體金屬車(chē)架,而Ferrari288GTO、F40、DIABLO等使用的也都是鋼管式車(chē)架,時(shí)下風(fēng)靡的一體式碳纖維車(chē)架還無(wú)跡可尋。

早出現(xiàn)的一體式碳纖維車(chē)架也同樣來(lái)自賽車(chē)場(chǎng)。1981年,McLarenMP4/1的設(shè)計(jì)師 JohnBarnard設(shè)計(jì)了全個(gè)一體式碳纖維車(chē)架。在如今超級(jí)跑車(chē)的行列中,McLarenF1、FerrariF50、FerrariEnzo、BugattiEB110SS使用都的是一體式碳纖維車(chē)架。
此外,其他聲稱(chēng)使用碳纖維的車(chē)輛,則更多的是將其使用在車(chē)架補(bǔ)強(qiáng)或其他裝飾部分上。如福特和保時(shí)捷生產(chǎn)的GT型賽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩已全部采用碳纖維材料,奔馳的57S型轎車(chē)以碳纖維替代原來(lái)的木質(zhì)內(nèi)飾,通用雪佛蘭轎車(chē)則采用碳纖維的底盤(pán)內(nèi)飾材料,寶馬公司也將M6型轎車(chē)的頂篷全部采用碳纖維。

現(xiàn)如今,碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)在汽車(chē)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,無(wú)論是傳動(dòng)軸、剎車(chē)片,還是尾翼、引擎蓋,都能看到“碳纖維”的身影。雖然目前還主要是用在豪華車(chē)身上,但業(yè)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)計(jì),整個(gè)汽車(chē)領(lǐng)域車(chē)體構(gòu)件的“碳化升級(jí)”已是大勢(shì)所趨,而隨著以后碳纖維成本的降低和范圍內(nèi)對(duì)環(huán)保要求的提高,碳纖維在汽車(chē)行業(yè)的前景一片光明。
雖然汽車(chē)“碳化”已成新潮,但作為一種技術(shù)密集型的關(guān)鍵材料,如何降低碳纖材料的生產(chǎn)周期、成本,擺脫其與生俱來(lái)的“豪門(mén)”氣質(zhì),正逐漸成為其在汽車(chē)領(lǐng)域深度推廣的阻礙和瓶頸。
而如今,現(xiàn)代汽車(chē)不斷經(jīng)歷的“材料革命”,讓碳纖維備受世人推崇,平民化進(jìn)程只是時(shí)間問(wèn)題。在蘭博基尼、邁凱輪等高端跑車(chē)品牌還在加速進(jìn)行碳纖維材料使用和推廣的同時(shí),寶馬已從今年起開(kāi)始將碳纖維材料用于制作小型汽車(chē)的車(chē)身了,貴族材料平民化道路正式發(fā)端。

現(xiàn)在,碳纖維材料正在小幅運(yùn)用在中檔汽車(chē)身上,隨著技術(shù)的發(fā)展,在不久的將來(lái),碳纖維還將可能運(yùn)用到低端小型車(chē)上面。而小型汽車(chē)碳纖維時(shí)代的開(kāi)啟,也勢(shì)必會(huì)引領(lǐng)汽車(chē)領(lǐng)域新一輪的材料革命。不僅如此,碳纖維材料還將在油耗和汽車(chē)安全性能方面發(fā)揮重要作用。
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