超跑、賽車(chē)界最?lèi)?ài)用的材料,碳纖維為什么會(huì)這么貴?
大家如果關(guān)注過(guò)跑車(chē)的新聞,應(yīng)該會(huì)對(duì)碳纖維這個(gè)詞比較眼熟,因?yàn)槌?jí)跑車(chē)、賽車(chē)運(yùn)動(dòng)都很喜歡用碳纖維作為車(chē)身車(chē)體的材料,它幾乎是超跑的寵兒,只要和它相關(guān)的,必定是很高端的車(chē)型。在其他領(lǐng)域中,也有碳纖維的使用,那你知道碳纖維到底是什么材料嗎,它為什么這么受歡迎呢?
超跑制造材料的“寵兒”,碳纖維的優(yōu)點(diǎn)一大堆,唯獨(dú)一個(gè)缺點(diǎn)讓它難以普及
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大家印象中,碳纖維似乎是比較現(xiàn)代的材料,實(shí)際上它很早就有了,早在50年代就已經(jīng)開(kāi)始在汽車(chē)身上使用了,最早是在一臺(tái)雪佛蘭車(chē)型上使用的。這種材料的含碳量非常高,可以達(dá)到95%以上,并且是纖維狀的,所以叫做碳纖維。
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優(yōu)勢(shì):
碳纖維之所以被跑車(chē)青睞,是因?yàn)樗膬?yōu)勢(shì)眾多。比如它重量很輕,和同樣的金屬材料相比,它的重量低的多。而且超跑、賽車(chē)都是追求極致性能的,為了降低質(zhì)量,可謂無(wú)所不用其極,所以在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,降低自重就成為了工程師探索的問(wèn)題。比如最早期是使用鋼結(jié)構(gòu),后來(lái)發(fā)明了鋁鈦合金,再后來(lái)就有了碳纖維,重量可以達(dá)到以前的三分之一左右,汽車(chē)性能隨著不斷地減重而大幅度提升。
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雖然碳纖維聽(tīng)起來(lái)好像很脆,其實(shí)它的強(qiáng)度非常高,和同質(zhì)量的材料相比,它的強(qiáng)度要高出好幾倍,所以在保證輕量化的基礎(chǔ)上,發(fā)生碰撞之后,它也能最大限度的保護(hù)車(chē)艙內(nèi)乘員的安全。特別是在跑車(chē)身上,這種材料的使用更加有價(jià)值。而且碳纖維不是金屬,它幾乎不會(huì)被腐蝕,使用多少年都不會(huì)發(fā)生變化,因此它比金屬材料要好得多,并且它也耐高溫耐低溫,使用壽命非常長(zhǎng)久,可以提升汽車(chē)的極限性能,在極限條件下也能正常使用。
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不足:
碳纖維雖然有這么多的優(yōu)勢(shì),但它也不是完美的,也有一些極大的弊端。比如碳纖維是可塑性非常差的材料,沒(méi)什么彈性也延展性,不像金屬那樣,發(fā)生碰撞之后,它可以進(jìn)行修復(fù)。而碳纖維發(fā)生了碰撞,出現(xiàn)了裂紋就要整塊換掉,這也是為什么超跑碰撞之后的維修費(fèi)用很高的緣故,因?yàn)榕鰤囊稽c(diǎn)點(diǎn),就要更換整個(gè)外殼。
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這就解釋了碳纖維既然這么好為什么不在普通汽車(chē)身上使用這個(gè)問(wèn)題,主要還是碳纖維的生產(chǎn)難度高,價(jià)格昂貴,普通汽車(chē)根本不適合。不過(guò)在未來(lái)碳纖維技術(shù)升級(jí)后,或許我們普通人也用得起它。