01 1. Ampia applicazione di energia efficiente e pulita
L’energia fossile sarà sostituita da una nuova energia efficiente e pulita. Nuove fonti energetiche come l’energia elettrica, l’energia dell’idrogeno e l’energia solare sono diventate fonti di energia tradizionali grazie alla loro elevata efficienza, assenza di inquinamento e caratteristiche di basso costo. Invece di utilizzare energie fossili altamente inquinanti e non rinnovabili, gli esseri umani si muoveranno verso un’era più pulita.
2. Alta velocità, sicurezza e risparmio energetico
La progettazione dei mezzi di trasporto si svilupperà verso una maggiore velocità, sicurezza e risparmio energetico. A causa dell'urgente bisogno delle persone di tempi di spostamento più brevi, la velocità dei trasporti aumenterà notevolmente e il trasporto giornaliero che supera i 200 chilometri all'ora diventerà un fenomeno comune. Pur raggiungendo il pendolarismo ad alta velocità, tutti presteranno maggiore attenzione alla sicurezza durante la guida, il che richiede l’abbinamento di nuovi materiali più resistenti e durevoli. Inoltre, le automobili continueranno a svilupparsi in termini di risparmio energetico e leggerezza.
3. Auto intelligente
Con il miglioramento della tecnologia informatica e la domanda di interazione uomo-computer, i trasporti diventeranno sempre più intelligenti. Di conseguenza, l'esperienza di guida è ulteriormente migliorata. Tecnologie fondamentali come l’intelligenza artificiale e l’Internet of Everything saranno ampiamente utilizzate nella ricerca e nello sviluppo di strumenti di trasporto.
4. Migliora l'esperienza di guida
A quel tempo, le persone non presteranno attenzione alla funzione del trasporto. Ci saranno requisiti più elevati per la decorazione interna ed esterna dei veicoli. L'applicazione dell'ergonomia e dell'aerodinamica diventerà più comune, il che comporta nuovi requisiti per i materiali.
5. Design modulare
La manutenzione e la sostituzione dei veicoli sarà più semplice.
Secondo la ricerca e la previsione dei dipartimenti competenti nel campo dei trasporti: in futuro, al fine di migliorare l'efficienza e l'esperienza del pendolarismo delle persone, i veicoli di trasporto dovrebbero avere le seguenti caratteristiche nell'uso dei materiali:
Vantaggi applicativi della fibra di carbonio nel campo dei trasporti
Quando si parla di fibra di carbonio, credo che tutti abbiano familiarità con questo termine, perché questo materiale composito è stato ampiamente utilizzato nella vita, soprattutto in alcuni prodotti di fascia alta. Successivamente, vogliamo dimostrare l'applicazione dei materiali in fibra di carbonio alle automobili. Attualmente, la leggerezza è diventata la direzione principale dello sviluppo automobilistico. La fibra di carbonio non solo può ridurre al massimo il peso del corpo, migliorare la stabilità della struttura del corpo, ma anche migliorare l'esperienza di guida degli utenti. Sono state condotte molte ricerche sui ricambi auto in fibra di carbonio e sui materiali compositi. Di seguito elencherò alcuni aspetti dei materiali in fibra di carbonio che possono essere utilizzati nelle automobili.
1. Disco freno: il disco freno è una parte importante dei ricambi auto. È strettamente correlato alla nostra sicurezza. Quindi, per la nostra sicurezza, anche se le prestazioni dell'auto sono scarse o ci sono molti problemi, l'impianto frenante deve poter funzionare stabilmente. La maggior parte dei dischi freno utilizzati oggi nelle automobili sono dischi freno in metallo. Anche se l'effetto frenante non è male, è comunque molto peggiore dei dischi freno in carbonio ceramico. Sebbene i dischi freno in carbonio ceramico siano in circolazione da molto tempo, non molte persone lo capiscono davvero. Questa tecnologia fu applicata per la prima volta agli aeroplani negli anni '70 e iniziò ad essere utilizzata nelle auto da corsa negli anni '80. La prima vettura civile a utilizzare freni in carboceramica fu la Porsche 996 GT2. Si dice che un'auto da corsa che utilizza questa tecnologia di frenatura possa trasformare l'auto da uno stato di velocità di 200 chilometri all'ora a uno stato stazionario in soli tre secondi, il che dimostra le sue potenti prestazioni. Tuttavia, poiché le prestazioni di questa tecnologia sono troppo potenti, generalmente non si vedono nei veicoli civili, ma sono molto utilizzate nelle auto sportive di classe superiore al milione. Il cosiddetto disco freno in fibra di carbonio è un tipo di materiale di attrito realizzato in fibra di carbonio come materiale di rinforzo. Sfrutta appieno le proprietà fisiche della fibra di carbonio, che ha elevata resistenza, bassa densità, resistenza alle alte temperature, rapida conduzione del calore, alto modulo, resistenza all'attrito, risparmio energetico e protezione ambientale, ecc. Caratteristiche; in particolare il materiale di attrito composito del tessuto in fibra di carbonio, il suo coefficiente di attrito dinamico è molto maggiore del coefficiente di attrito statico, quindi è diventata la migliore prestazione tra i vari tipi di materiali di attrito. Inoltre, questo tipo di disco e pastiglia freno in fibra di carbonio non presenta ruggine, la sua resistenza alla corrosione è molto buona e la sua durata media può raggiungere più di 80.000-120.000 km. Rispetto ai comuni dischi freno, oltre al costo elevato, quasi tutto è un vantaggio. Con il continuo sviluppo della tecnologia in fibra di carbonio in futuro, è prevedibile un calo dei prezzi.
2. Ruote in fibra di carbonio
(1) Più leggero: la fibra di carbonio è un nuovo tipo di materiale in fibra con fibre ad alta resistenza e alto modulo con un contenuto di carbonio superiore al 95%. Il peso è più leggero dell'alluminio metallico, ma la resistenza è superiore a quella dell'acciaio e ha le caratteristiche di resistenza alla corrosione e modulo elevato. È un materiale importante con eccellenti proprietà meccaniche nelle applicazioni di difesa nazionale, militare e civile. Il mozzo in fibra di carbonio adotta un design in due pezzi, il cerchio è realizzato in materiale in fibra di carbonio e i raggi sono in lega leggera forgiata con rivetti forgiati, che è circa il 40% più leggero rispetto al mozzo della ruota generale della stessa dimensione.
(2) Maggiore resistenza: la densità della fibra di carbonio è 1/2 quella della lega di alluminio, ma la sua resistenza è 8 volte quella della lega di alluminio. È conosciuto come il re dei materiali in oro nero. La tecnologia in fibra di carbonio non solo può ridurre il peso del corpo, ma anche rafforzarne la resistenza. Il peso di un'auto in fibra di carbonio è solo dal 20% al 30% di quello di una normale auto in acciaio, ma la sua durezza è più di 10 volte superiore.
(3) Maggiore risparmio energetico: secondo la ricerca di esperti competenti, l'efficacia di ridurre la massa non sospesa di 1 kg utilizzando mozzi in fibra di carbonio può essere equivalente a ridurre la massa sospesa di 10 kg. Inoltre, ogni riduzione del 10% del peso del veicolo può ridurre il consumo di carburante dal 6% all'8% e ridurre le emissioni dal 5% al 6%. Con lo stesso consumo di carburante, un'auto può percorrere 50 chilometri all'ora, il che aiuta a migliorare le prestazioni di accelerazione e frenata del veicolo.
(4) Prestazioni più durature: gli elementi costitutivi dei materiali compositi in fibra di carbonio sono stabili e la loro resistenza agli acidi e alla corrosione supera quella dei metalli. Ciò significa anche che i progettisti non devono considerare il degrado delle prestazioni causato dalla corrosione durante l'uso del prodotto, il che offre anche maggiori possibilità di riduzione del peso del veicolo e miglioramento delle prestazioni.
(5) Migliore manovrabilità: le ruote in fibra di carbonio hanno un buon effetto di assorbimento degli urti e hanno le caratteristiche di una maggiore manovrabilità e un maggiore comfort. Dopo che l'auto è stata sostituita con ruote leggere in fibra di carbonio, grazie alla riduzione della massa non sospesa, la velocità di risposta delle sospensioni dell'auto è stata notevolmente migliorata e l'accelerazione è più rapida e semplice.
3. Cofano in fibra di carbonio: il cofano non viene utilizzato solo per abbellire l'auto, ma può proteggere il motore dell'auto e assorbire energia cinetica per proteggere i passeggeri in caso di incidente, quindi le prestazioni del cofano sono molto importanti per la sicurezza di l'auto. La tradizionale copertura del motore utilizza principalmente materiali metallici come lega di alluminio o lamiera di acciaio. Tali materiali presentano lo svantaggio di essere troppo pesanti e facili da corrodere. Tuttavia, le eccellenti prestazioni dei materiali in fibra di carbonio presentano grandi vantaggi rispetto ai materiali metallici. Rispetto al cofano in metallo, il cofano in materiale composito in fibra di carbonio presenta evidenti vantaggi in termini di peso, che possono ridurre il peso di circa il 30%, il che può rendere l'auto più flessibile e ridurre il consumo di carburante. In termini di sicurezza, la resistenza dei compositi in fibra di carbonio è migliore di quella dei metalli e la resistenza alla trazione delle fibre può raggiungere 3000 MPa, il che può proteggere meglio le auto. Inoltre, il materiale in fibra di carbonio è resistente agli acidi e agli alcali, resistente alla nebbia salina, ha una forte adattabilità ambientale e non arrugginisce. La trama dei prodotti in fibra di carbonio è bella ed elegante ed è molto strutturata dopo la lucidatura. Il materiale ha una forte plasticità e può soddisfare le esigenze di personalizzazione personalizzata ed è preferito dagli appassionati di modifiche.
4. Albero di trasmissione in fibra di carbonio: gli alberi di trasmissione tradizionali sono per lo più realizzati in leghe leggere e con buona resistenza alla torsione. Durante l'uso, l'olio lubrificante deve essere iniettato regolarmente per la manutenzione e le caratteristiche dei materiali metallici rendono gli alberi di trasmissione tradizionali facili da indossare e causano rumore. e perdita di energia del motore. Essendo una nuova generazione di fibre di rinforzo, la fibra di carbonio ha le caratteristiche di elevata resistenza, elevato modulo specifico e leggerezza. L'utilizzo della fibra di carbonio per realizzare alberi di trasmissione delle automobili non solo è più resistente delle tradizionali leghe metalliche, ma può anche ottenere automobili leggere.
5. Collettore di aspirazione in fibra di carbonio: il sistema di aspirazione in fibra di carbonio può isolare il calore del vano motore, riducendo così la temperatura dell'aria aspirata. La temperatura dell'aria aspirata più bassa può aumentare la potenza erogata dal motore. La temperatura dell'aria aspirata dal motore del veicolo è molto importante. Se la temperatura dell'aria è troppo alta, il contenuto di ossigeno nell'aria diminuirà, influenzando il lavoro e la potenza del motore. La modifica del sistema di aspirazione dell'aria in fibra di carbonio è un metodo molto efficace e materiali come la fibra di carbonio sono abbastanza isolati. L'adattamento del tubo di aspirazione alla fibra di carbonio può isolare il calore del vano motore, impedendo che la temperatura dell'aria aspirata sia troppo elevata.
6. Corpo in fibra di carbonio: il vantaggio del corpo in fibra di carbonio è che la sua rigidità è piuttosto elevata, la struttura è dura e non facile da deformare e il peso del corpo in fibra di carbonio è piuttosto ridotto, il che può ridurre ulteriormente il consumo di carburante del veicolo. Rispetto al metallo tradizionale, il corpo in fibra di carbonio ha le caratteristiche di leggerezza, che possono ridurre lo spazio di frenata del corpo.
Processo correlato: processo di stampaggio a iniezione, stampaggio a estrusione, processo di stampaggio del composto per stampaggio sfuso LFT (BMC).
In qualità di leader globale nei nuovi materiali compositi,
ZBREHONspera di realizzare un'ampia collaborazione con i produttori di veicoli di tutto il mondo nel campo della fibra di carbonio.
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