关于汽车碳纤维的所有知识
CFRP、碳纤维和粗纱，汽车制造中的碳纤维主题充满技术术语。什么是碳纤维？如何制造以及这种高科技材料具有哪些优势？
碳是汽车制造中使用的材料之一，其重要性在不断增加。设计师们热爱它的所有方面：在内部或作为附加部件使用的纯碳，部分碳或汽车用碳纤维包裹材料–这种深色材料同时散发出优雅和运动感。
工程师对碳素同样热情，因为它以低的比重保证了高强度和刚度。但是，它的确需要费力的过程才能生产。因此，它既美丽又有价值-这使碳成为高科技材料的黑金。在这里找到有关这种珍贵材料的所有信息。
关于碳的事实：
1、碳质轻巧且坚固。
2、碳纤维具有独特的外观。
3、碳大部分是手工制造的。
什么是碳纤维？
当我们谈论汽车制造中的碳纤维时，主要是指碳纤维增强聚合物（CFRP）。这是复合材料的一个示例，该复合材料旨在结合组成其的各个组件的积极特性。
碳纤维在汽车制造中如何使用以及在何处使用？
对于需要稳定且轻巧的组件（例如用于汽车工程），碳纤维是非常理想的。这就是为什么碳纤维用于航空航天工程以及飞机，轮船和自行车的构造。在汽车制造中，碳纤维与之前的许多材料一样，已经从赛车发展到批量生产。因为节省下来的每一盎司重量都属于赛车运动，所以轻巧的结构是开发赛车的基本前提之一。
例如，在宝马，该材料用于BMW M车型的车顶，以及用于BMW M Performance Parts的可见碳纤维结构。本文将主要关注可见碳纤维中的零件。该材料还用于BMW 7系的车身部件，以前是BMW i8，尤其是BMW i3。在这辆电动汽车中，整个车身–乘客舱，由碳纤维制成。
BMW iX也将从宝马在碳纤维方面的经验中受益。碳纤维增强聚合物是在德国莱比锡和兰茨胡特的宝马生产工厂生产的。纤维本身首先在美国的摩西湖生产，而基础结构（也称为半成品纤维或叠层）在德国的Wackersdorf生产。
由可见碳制成的组件具有这种材料特有的织物结构，在视觉上引人入胜。高科技材料的爱好者可以通过BMW M Performance Parts赚钱 。可见碳纤维的定制选项范围非常广泛-从引擎盖到内部和外部的设计元素再到扩散器-宝马提供了多种碳用途，可以满足客户的内心需求。
碳纤维如何制造？
碳纤维是用于汽车制造的碳复合材料，用于BMW M Performance Parts等附加 部件或整个碳纤维底盘部件。用于制造的成分是碳纤维和由热固性塑料制成的支撑结构，称为基质。这可以由各种材料制成，例如合成树脂。
基质用于连接纤维并填充纤维之间的空间。由于合成树脂在室温下长时间放置后将开始交联，因此，它会以-0.4°F（-18°C）的温度缠绕在线圈中而储存。在下一步处理之前的一天左右将其加热到室温。
碳纤维本身非常细，它们通常仅占人发宽度的十分之一。纤维铺设的方向对稳定性至关重要。碳结构仅在纤维方向上非常坚硬。在下一步的结构组件中，这些单根细丝中的约50,000条被组合成称为粗纱的纤维束并卷起。
对于可见的碳元素，大约有3,000根细丝。然后将粗纱用于制造具有不同纤维方向的扁平纺织品，以实现所有方向的刚性。当一个放在另一个的顶部时，它们形成堆栈。
碳纤维的其他优点包括能够生产几乎任何所需形状的零件，耐腐蚀性和使用寿命，低热膨胀性以及持久的耐热性和疲劳强度。这些特性克服了碳生产劳动密集型的缺点-碳纤维成本随着大量生产而下降，并推动了创新。
综上所述，除碳纤维外，没有其他材料可以以这种节省重量的方式使用，同时提供这些机械性能。最重要的是：例如， 宝马M Performance Parts用可见碳制成的-碳具有独特的外观。
汽车碳纤维有着质轻、安全、经济的特点。
碳纤维在汽车领域的应用率先从赛车开始，近年来在民用汽车中得到了广泛的引用。涂着清漆，故意露出深沉的黑色编织花纹的碳纤维组件已不单单只是为了看上去拉风，"高碳"之风越刮越烈。
什么是碳纤维?
一般碳纤维的密度为1750 kg/立方米，如此低的密度让其更是广泛被使用于大型飞机，例如空中客机的A350与A380，波音787均利用碳纤维复合材料来减轻耗油量。另外大型风力发电机的叶片，赛车、高端自行车的车身均为碳纤维复合材料需求量增加的重要因素。
特点
可软可硬的碳纤维
既然是纤维织物材料，所以碳纤维可以被纺织成碳纤维布来从线变成面，同时保持着超轻、柔软、耐拉的特性，可是它如何变成坚硬的车体组件的呢?
从纸般柔软到钢铁般强硬的质变过程，通过在模具中按纤维方向交错叠放碳纤维布，利用环氧树脂粘接剂将多层切割好的碳纤维布逐层站在一起，这一过程需要用5到10层甚至更多层薄如蝉翼的碳纤维布，粘合成加厚版碳纤维布。这时它的柔韧性已经非常的差，几乎跟刚性材料差不多。其原理就如同将一页纸完全粘贴成一叠厚厚的纸堆，纸堆就会变得坚固。
之后再采利用高温高压烤箱来使粘合后的体积进一步压缩、强化，最终出炉的将是组件的成品毛坯，经过去毛边、打磨、抛光等工序，亮闪闪的车身组件就加工好了。这一过程看似简单，但是其中碳纤维布的成本以及工序成本，仍然使这一工艺无法大规模应用，所生产的产品也是异常昂贵。
摸上去手感与塑料差不多，却有着钢铁一般强度和韧性的碳纤维组件，不仅能够帮助整车有效减重，更由于其昂贵的特性而变成奢华的象征。以法拉利、兰博基尼、帕加尼等为代表的意大利超级跑车想必大家非常熟悉，为了追求轻量化，由于制造过程几乎不计成本，所以在车上大规模应用碳纤维组件甚至整车使用碳纤维材料完全不是难题。
爱恨交加的碳纤维
说到爱恨交加，这是因为在F1方程式赛车领域，全车碳纤维已不是新鲜的技术。分秒必争的激烈竞争以及日益严苛的比赛规则强迫各大车队去重视碳纤维技术的应用，可能除了动力系统之外，其他的组件能用碳纤维实现的都已经实现。
在民用汽车领域，奔驰尝试应用碳纤维材料作为溃缩区域，首先在SLR McLaren上得到了应用。呈尖塔状的碳纤维溃缩柱由无数根粗壮的碳纤维经过编织而成，虽然结构依旧无比坚硬，但是在设计上让它能够在正面碰撞时破碎成无数细小的碎片，来吸收大量的能量，并且碎片不会对人造成伤害，这一点非常类似于汽车钢化玻璃的破碎原理。
只是相对于金属材料的可回收、可修复性来说，碳纤维的溃缩柱是一次性产品，高昂的价格让它目前只能应用在超级跑车领域。
目前碳纤维材料在民用量产汽车，尤其是中档产品应用也十分广泛，很多厂商也已经开始提供碳纤维材料的小组件，如后视镜壳、内饰门板、门把手、排挡杆、赛车座椅、空气套件等，同时可以原装位安装到发动机舱的风箱、进气歧管等碳纤维改装件也是品种繁多。
因此，碳纤维材料在汽车领域的应用越来越多也越来越广泛，相信在不久的未来，汽车排放越来越"低碳"，而汽车本身则会越来越"高碳"。