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據英國《經濟學家》近日報道,前不久在西班牙舉行的F1瓦倫西亞大獎賽上發生了驚人一幕:馬克·韋伯的賽車以每小時306公裡的速度行駛時發生了嚴重的翻車事故。幸運的是,韋伯毫發無損。
韋伯的『救命稻草』就是目前F1賽車中十分流行的碳纖維底座。雖然與鐵、鋁材料相比,碳纖維的『身價』更高,但其抗壓性以及輕便性都遠遠優於鐵和鋁。目前,在很多高精尖領域都可以看見其『芳蹤』,比如飛機的機翼、超級汽車以及昂貴的山地自行車等。
雖然,碳纖維已經『飛入尋常汽車家』,出現在很多汽車的零部件上,不過,如果德國寶馬汽車公司的研發獲得成功的話,車身由碳纖維制造的電動汽車或將成為主流。
安全耐用是優勢
今年7月初,寶馬公司公布了其醞釀已久的電動汽車發展計劃,計劃在2013年推出插入式電動汽車Megacity。新的車型並非由現有車型改裝而來,而是寶馬公司的工程師們臥薪嘗膽的一次全新嘗試。這款性能優異的『無鐵』四座城市用車將會更加輕便,其由兩部分組成:包含了傳動系統和電池的鋁制底盤以及安裝在底盤上的碳纖維汽車『骨架』。
碳纖維比鋁輕30%,比鐵輕50%。而且,由於碳纖維具有很強的抗撕裂性,當它被織成格狀結構,再融入樹脂後,其強度要超過鐵。但由於這道工序需要耗費大量勞力且效率很低,因此,大規模生產碳纖維的可能性不高。不過,寶馬公司正在試圖改變這一現狀。
寶馬公司首先將聚合物加工成纖維狀,然後在高溫下通過幾道工序將纖維碳化,得到厚度僅為7微米的碳纖維,5萬根這樣的碳纖維擰在一起成為細紗。細紗可以制成纖維織物,再利用模具在高溫與高壓下將纖維織物打造成型,最後將樹脂注入模具中讓纖維黏合在一起,整個流程可以由機器人在幾分鍾內完成。
碳纖維汽車的回收利用是難題
鋼鐵和鋁很容易回收再利用,但是,碳纖維很難回收再利用,因此,從某種角度來說,碳纖維汽車可能在『人老珠黃』之後成為一堆廢物。目前,汽車制造商正同宇宙空間機構合作,試圖解決這一問題。眼下,寶馬公司一馬當先,研發出了最新的處理碳纖維『邊腳料』的方法。通過高溫分解,這些『邊腳料』能夠退回到未加工的狀態。通過此種方法生產出的復合材料具有碳纖維一半的硬度。
據《科技日報》
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