機械的特性、軽量性、材料の安定性、材料の設計可能性、加工性などの自動車材料を選択する際には、多くの要素を考慮する必要があります。 各要素は、自動車の設計、生産、販売、使用に大きな影響を与えます。 近年、炭素繊維強化ポリマー（CFRP）は、独自の性能特性を備えた新しい自動車材料となっています。 炭素繊維強化ポリマーマトリックス複合材料は、他の自動車材料よりも次の利点を有する。
1.優れた機械的性質
炭素繊維強化樹脂マトリックス複合材（CFRP）の密度は1.5~2g / cm3であり、通常の炭素鋼の1 / 4~1 / 5程度であり、アルミニウム合金に比べて約1/3軽量であるが、炭素繊維複合材料総合的な機械的性質は金属材料よりも著しく優れており、引張強度は鋼の3〜4倍です。 鋼とアルミニウムの疲労強度は引張強度の30〜50％であり、CFRPは70〜80％に達することができる。 同時に、CFRPは、軽金属よりも優れた制振特性も備えています。 例えば軽合金は振動を止めるのに9秒必要です。 炭素繊維複合材料を2秒間停止させることができ、比強度および比弾性率が高い。
2.設計可能
炭素繊維複合材料は、意匠性が強く、性能要件に応じて合理的に選択し、繊維の配列や複合材料の構造を設計し、柔軟に設計することができる。 例えば、炭素繊維を力の方向に配置することにより、複合材料の強度の異方性を十分に利用することができ、材料の節約と品質の低下という目的を達成することができる。 耐食性を要求される製品については、耐食性の良い基材を選択して設計することができる。
3.統合製造を実現できるか
モジュラリティとインテグレーションは、自動車構造の発展動向でもあります。 複合材料は、成形中に様々な形状の湾曲表面を形成することが容易であり、自動車部品の一体化製造を可能にする。 一体成形は、部品点数や金型数の削減、部品点数の削減、生産工程の大幅な短縮を実現します。 例えば自動車のフロントエンドモジュールが炭素繊維複合材料であれば、その後のテーラー溶接やそれに続く金属部品の加工による局部的な応力集中を回避し、一体成形を実現し、自動車部品を削減しながら製品精度を確保することができるパフォーマンスを向上させます。 品質、製造コストを削減します。
4.エネルギー吸収と耐衝撃性
炭素繊維強化樹脂マトリックス複合体（CFRP）は、ある程度の粘弾性を有しており、炭素繊維とマトリックスとの間にわずかな局部的な相対運動があり、界面摩擦を発生させる可能性がある。 粘弾性と界面摩擦との相乗作用の下で、CFRP部品はより良好なエネルギー吸収と耐衝撃性を有する。 一方、特殊織り炭素繊維複合衝突エネルギー吸収構造は、高速衝突時に破断して破損し、大きな衝撃エネルギーを吸収し、そのエネルギー吸収能力は金属材料の4~5倍であり、効果的に車両を改善することができる。 会員の安全を守るためのセキュリティ。
5.良好な耐食性
炭素繊維強化ポリマーマトリックス複合材料は、炭素繊維のトウと樹脂材料を主成分とし、耐酸性、耐アルカリ性に優れています。 これにより製造された自動車部品は、表面の防食処理を必要とせず、耐候性及び耐老化性が良好であり、耐用年数は一般に鋼の2〜3倍である。
6.高温性能
炭素繊維は400℃以下で非常に安定した性能を有し、1000℃ではそれほど変化しない。
7.良好な耐疲労性能
炭素繊維強化材は、繊維の疲労亀裂成長を阻害し、耐疲労性が70〜80％に達することがある。 炭素繊維の構造は安定であり、応力疲労のサイクル試験後の複合材料の強度は何百万回である。 鋼とアルミニウムはそれぞれ40％と30％であり、FRPはわずか20％〜25％ですが、まだ60％あります。 従って、炭素繊維複合材料の耐疲労性は、自動車産業における幅広い用途に適している。
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