1碳纤维及其复合材料
碳纤维，是-种碳含量在90%以上的高强度高模量纤维材料，耐高居所有化纤之首,它的结构主要是由石墨微晶等有机物纤维，然后沿着纤维轴向堆砌而形成,再经过碳化及石墨化等复杂工艺处理，然后得到微晶石墨的集合体。碳纤维的石墨微晶结构是沿着纤维轴向选择更优的方向取向的，因此碳纤维的模量和强度在这个方向上都很高。碳纤维复合材料是由碳纤维与金属，陶瓷，树脂等基体制作而成。碳纤维和树脂制作的复合材料，其比强度和比模量在所有现存的工程材料中是最高的。因为碳纤维的各方面优异性能:比强度，比模量,耐腐蚀，吸能等等，使得其在军工,航天，交通，汽车，体育等领域都有很广泛的应用。
2碳纤维及其复合材料的特性
碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量新型纤维材料，具有无蠕变、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳及热膨胀系数小等优点，在对密度、刚度、耐化学性等严苛环境下的应用领域具有很强的竞争优势，已在航空航天、风力发电、飞机制造等领域得到很好应用，近年来不断向体育休闲、汽车制造、工业机械、轨道交通、医疗器械等领域扩展。
碳纤维增强复合材料是指以碳纤维为增强体，树脂、金属及陶瓷等为基体的复合材料的总称。汽车用碳纤维复合材料通常以树脂基碳纤维增强复合材料（CFRP）为主。CFRP密度远低于传统汽车用金属，如比钢结构减重50%以上，比镁/铝合金结构减重30%，直接影响车辆的节能、加速、制动性能。与此同时，CFRP的刚性及吸能性也不容小觑，其碰撞吸能是钢的6~7倍、铝的3~4倍，进一步保障车辆安全；更高的震动阻尼可提升整车噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能，提升驾乘舒适性。另外，CFRP集成度高，造型自由，不仅可减少零部件数量，节约生产投入等，而且可以增强设计感。
碳纤维增强复合材料在新能源汽车上的出现
目前，中国的新能源汽车已经发展到一定程度，可是新能源汽车的电池密度、能量输出等技术还有很多不足，这就使新能源汽车的实际里航得不到提高，不能足够满足人们的需求。我国如今的市场，微型乘用车相对较多，但是在紧凑型方面，尤其是紧凑型以上汽车方面，还远远比不上外资汽车企业的技术，所以想要在紧凑型及以上汽车扩大规模，仍需提高技术，并还有很多方面需要再增强。在新能源汽车中，汽车的自身重要其实也是影响新能源汽车里航的重要因素，所以除了在研究电池、发动机等方面要加强提高之外，新能源汽车车身自身重量方面也需要加强重视研究。而如今，碳纤维增强树脂基复合材料（简称CFRP）在新能源材料中比较受欢迎，因为这种材料强度硬、耐磨性高、抗震性好，基于以上优势，使得这种材料越来越收到新能源汽车企业的青睐。
3碳纤维增强复合材料在新能源汽车上应用的新进展
汽车是人们目前工作生活中不可缺少的工具，而新能源汽车则是随着时代发展不断演变的新产物，承载着新时代发展的需求，因此，人们对于新能源汽车的综合性能要求越来越高。近几年来，随着低碳环保意识、高新技术的不断发展，尤其是当前汽车轻量化的发展环境中，碳纤维复合材料（CFRP）凭借其超强韧性、能量吸收性能、轻柔性、结构稳定、耐腐蚀与耐高温等特性，成为了当下新能源汽车产业的原材料首选，在新能源汽车上的应用日渐普及。因此，就目前来看，新能源汽车工业为了增强汽车综合性能、轻化汽车重量，还会应用多种碳纤维增强复合材料，如：碳纤维增强树脂基复合材料、玻璃纤维复合材料、磺纤维复合材料替代金属材料。在以后制造新能源汽车结构件和覆盖件的时候，使用碳纤维复合材料，可以将汽车的重量降至70%左右。与此同时，碳纤维的成本也是新能源汽车制造企业青睐的一方面，也正因为如此，越来越多的新能源汽车制造企业，都在制造汽车的时候应用到碳纤维增强复合材料，包括很多高档的汽车如奔驰，宝马、奧迪、福特、大众。本田、日产等，这些新能源汽车制造商都在尝试或是已经开始使用各种碳纤维增强复合材料。所以，在未来，新能源汽车制造企业在应用碳纤维增强复合材料方面，会更加地多，范围会更广。
4在车身及覆盖件中的应用
碳纤维在汽车轻量化的应用上已然成为界内的焦点材料，在汽车的车身及覆盖件、底盘系统、轮毂、发动机零部件、板簧、座椅和内饰上有着广泛的应用。车身是碳纤维在汽车上使用做多的部位，如引擎盖、车顶、车门、保险杠等部位经常会用到碳纤维复合材料。主要因为ＣＦＲＰ比强度高，具有出色的力学性能，抗冲击性能与能量吸收性能好，可实现汽车减重的同时有效地保护好乘车者的安全。通用汽车公司推出的雪佛兰“子弹头”在车身、车门、翼子板等覆盖件处都有应用碳纤维复合材料。日本三菱人造丝公司生产的碳纤维引擎盖与钢制引擎盖相比轻６３％，减重９．２ｋｇ。叶辉等采用碳纤维和环氧树脂为主要材料并辅以玻璃纤维制造出发动机罩实现减重５１．２％的效果，并通过优化设计后再次减重９．７％，充分地发挥出了碳纤维复合材料的优势。
5碳纤维增强复合材料在新能源汽车轮毂上的应用
在新能源汽车中，汽车的轮毂不但在承受着全部车身的重量。而且还起着传递驱动和扭矩的重要作用，所以轮毂是保障汽车行驶安全最安全的重要部分。任何一辆汽车对轮载的质量都有着很高的要求标准。新能源汽车轮毂必须保证较高的强度和抗冲击性，而且耐热、导热的要求都很高，还要有好的耐久性和安全性。碳纤维增强复合材料在这些方面都有着先天的优势，它的力学性能、耐热性和耐久性都很强，完全可以在汽车制造中代替金属材料。另外，碳纤维增强复合材料提高新能源汽车的启动、停止、转向速度。
结束语
综上所述，汽车是人们目前工作生活中不可缺少的工具，而新能源汽车则是随着时代发展不断演变的新产物，承载着新时代发展的需求，因此，人们对于新能源汽车的综合性能要求越来越高。近几年来，随着低碳环保意识、高新技术的不断发展，尤其是当前汽车轻量化的发展环境中，碳纤维复合材料（CFRP）凭借其超强韧性、能量吸收性能、轻柔性、结构稳定、耐腐蚀与耐高温等特性，成为了当下新能源汽车产业的原材料首选，在新能源汽车上的应用日渐普及。
参考文献
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