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等離子提升碳纖維表面性能,助力汽車行業(yè)輕量化發(fā)展

2025-01-10

小米SU7 Ultra原型車專為賽道打造,全車24處采用了碳纖維材料,包括車身覆蓋件、底盤、電機(jī)護(hù)板及制動(dòng)集風(fēng)罩等關(guān)鍵部件,大幅降低整車重量,提高了整車性能。

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*小米SU7 Ultra,圖源網(wǎng)絡(luò),侵刪

在全球環(huán)保意識(shí)提高,以及“碳中和、碳達(dá)峰”目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下,輕量化已成為汽車行業(yè)發(fā)展的重要方向。

除了小米,法拉利、奔馳、寶馬、奧迪、保時(shí)捷、路虎和特斯拉等品牌的部分車型也采用了碳纖維材料。

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*圖源網(wǎng)絡(luò),侵刪


碳纖維材料在汽車制造中的應(yīng)用

汽車輕量化是指在保證汽車強(qiáng)度、安全性的基礎(chǔ)上,通過應(yīng)用新材料、新技術(shù)、新工藝等,以減輕車輛重量、提升續(xù)航,其中碳纖維材料是輕量化發(fā)展的關(guān)鍵材料。

碳纖維材料具有輕質(zhì)高、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、成型性好等特性,在汽車制造中的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)展,從車身、內(nèi)外飾系統(tǒng)向底盤、動(dòng)力總成系統(tǒng)延伸。

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*碳纖維材料在汽車不同部位的應(yīng)用量及減重值,圖源網(wǎng)絡(luò),侵刪


等離子處理提升碳纖維材料性能

碳纖維材料應(yīng)用的性能挑戰(zhàn)

碳纖維材料表面缺乏活性官能團(tuán),是一種非極性材料,具有顯著的疏水性,因此限制了液體在其表面的均勻潤(rùn)濕,導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)與樹脂等材料的有效粘結(jié),進(jìn)而影響與材料的界面相容性和力學(xué)性能。

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*碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品

為了確保碳纖維材料在汽車部件中的應(yīng)用能夠滿足高性能和可靠性的要求,等離子表面處理成為重要的預(yù)處理步驟,能夠有效優(yōu)化碳纖維材料的粘接強(qiáng)度和長(zhǎng)期耐用性。


大腔體真空等離子處理優(yōu)勢(shì)

大腔體真空等離子清洗機(jī)能夠滿足有凹槽、凸起的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件處理需求,可實(shí)現(xiàn)均勻、全面、全方位的表面處理,且處理過程不涉及化學(xué)溶劑等,滿足環(huán)保友好要求。同時(shí),真空等離子處理溫度低,避免了高溫處理可能導(dǎo)致的碳纖維結(jié)構(gòu)損傷或性能下降。

真空等離子清洗機(jī)

*晟鼎大腔體真空等離子清洗機(jī)

碳纖維材料粘接前等離子處理

目前,碳纖維材料主要應(yīng)用于車身結(jié)構(gòu)件、底盤部件、內(nèi)飾件、覆蓋件等方面。

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通過等離子表面處理,可以在碳纖維材料表面引入極性官能團(tuán),處理后,其表面接觸角由102.52°降低至3.74°,證明等離子顯著改善了表面潤(rùn)濕性,有利于樹脂與碳纖維的充分接觸,從而提高粘接強(qiáng)度和可靠性。

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