熱門(mén)關(guān)鍵詞: 碳纖維手機(jī)殼 碳纖維手機(jī)套 凱夫拉手機(jī)殼 凱芙拉手機(jī)殼
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今年晚些時(shí)候,寶馬i3城市電動(dòng)碳纖維車(chē)將在萊比錫工廠量產(chǎn),它將是目前世界上首款量產(chǎn)型碳纖維汽車(chē),年產(chǎn)約4萬(wàn)輛。該車(chē)采用碳纖維增強(qiáng)塑料(carbon-fiber-reinforced plastic,CFRP)材質(zhì)。
CFRP通常在航天、工程學(xué)上使用,在聚合物樹(shù)脂模具中注入碳纖維網(wǎng)狀材質(zhì)制造而成。纖維增強(qiáng)塑料矩形組件的物理強(qiáng)度,其原理就像鋼筋混凝土增強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一樣。
盡管i3剛上市時(shí)其售價(jià)將在4萬(wàn)至5萬(wàn)美元之間,然而寶馬公司表示將在今后制造CFRP材料的過(guò)程中盡量降低其成本,同時(shí)能夠與鋁車(chē)架匹配。
CFRP材料重量為鋼材的一半,為鋁材的三分之二。該材料本身具有高度耐腐蝕并誕生于特定的設(shè)計(jì)目的,例如采用這種材料能夠減少車(chē)身零部件數(shù)量10倍。不過(guò)由于其高成本,極大地限制了它在航天飛機(jī)、跑車(chē)、客機(jī)中的應(yīng)用。
鋼材的成本為0.8美元至1美元/千克,鋁材成本為2.4-2.6美元/千克,聚酯和環(huán)氧樹(shù)脂為5-15美元/千克,而碳纖維材料則根據(jù)其質(zhì)量不同成本從2-30美元/千克不等。為了滿(mǎn)足美國(guó)新出臺(tái)的燃效法規(guī)(54.5mpg),汽車(chē)制造商以及零部件供應(yīng)商正在考慮利用成本較低的碳纖維材料以在量產(chǎn)中使用。然而,分析師Kozarsky表示,要降低碳纖維材料成本并使其滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)是個(gè)技術(shù)難題。他的團(tuán)隊(duì)對(duì)碳纖維復(fù)合材料的制造成本的每一個(gè)步驟都進(jìn)行了分析,并希望結(jié)合材料、資本支出、基礎(chǔ)設(shè)施和勞動(dòng)力成本等方面達(dá)到降低碳纖維復(fù)合材料成本的目的。 123,123
寶馬i3碳纖維車(chē)架
整體市場(chǎng)增長(zhǎng)
盡管在體育用品、軍事和航天工業(yè)首先應(yīng)用了復(fù)合材料,但在這些細(xì)分市場(chǎng)的銷(xiāo)售熱潮已經(jīng)告一段落。Kozarsky表示目前在風(fēng)力渦輪機(jī)市場(chǎng),復(fù)合材料的應(yīng)用將更廣泛。行業(yè)報(bào)告預(yù)測(cè)全球CFRP材料的應(yīng)用將從2012年的146億美元增加至2020年的360億美元。與此同時(shí),碳纖維材料的需求量也將從270億噸增加至1,110億噸。
“許多人在討論碳纖維材料在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用,相比航天工業(yè),這種材料在汽車(chē)上的應(yīng)用成本和用量將更敏感。”分析公司Lux的報(bào)告表明,CFRP技術(shù)由于碳纖維材料的高成本將任然是一項(xiàng)昂貴的技術(shù),而且碳纖維的產(chǎn)量相當(dāng)少。
聚丙烯腈纖維加工 123456
聚丙烯腈(PAN)纖維是目前性能最好的用于國(guó)防和航天工業(yè)上的復(fù)合材料,由于其加工生產(chǎn)困難,其成本達(dá)到了21.5美元/千克。聚丙烯腈纖維前體中的碳和聚合材料需要經(jīng)過(guò)一系列的熱加工處理并經(jīng)歷拉伸過(guò)程,拉伸后的長(zhǎng)絲沿著纖維長(zhǎng)度的方向進(jìn)行定位,確保其最佳的強(qiáng)度和韌性。各種添加劑以及后期處理工序再度保證其耐用性及可操作性。
纖維加工工藝相當(dāng)復(fù)雜,主要包括:噴涂、注模、樹(shù)脂傳遞成型。還需經(jīng)過(guò)滅菌、剪裁、拉伸的步驟。
Kozarsky表示,目前最有效的降低制造PAN纖維材料的方法就是選擇一種新的前體材料。美國(guó)能源部目前已撥款35萬(wàn)美元給橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室用以開(kāi)發(fā)降低光纖成本的方法。該項(xiàng)目的一部分就是選擇可用的低成本纖維前體材料,并且能夠被加工成優(yōu)質(zhì)的纖維。低成本纖維前體材料可以是廉價(jià)的紡織品、聚合物、植物纖維或再生天然纖維,例如木質(zhì)素等。
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