工業(yè)領(lǐng)域中,用于新能源汽車的碳纖維復(fù)合材料動(dòng)力電池箱和用于裝甲車/無(wú)人機(jī)等的碳纖維復(fù)合材料油箱是碳纖維復(fù)合材料用于箱體部件的兩種主要形式。但是在具體的應(yīng)用中,碳纖維箱體對(duì)復(fù)合材料的基體選擇、預(yù)浸料的鋪層設(shè)計(jì)和模壓工藝都提出了不同的要求。
碳纖維復(fù)合材料電池箱:
碳纖維電池箱體
動(dòng)力電池箱是電動(dòng)汽車的重要零部件,動(dòng)力電池箱體是用來(lái)保護(hù)動(dòng)力電池正常運(yùn)轉(zhuǎn)的外部零件,不僅要防水防塵,還需要具有一定的耐腐蝕性,以應(yīng)對(duì)多樣化的工作環(huán)境。作為承載件,它必須具備一定的強(qiáng)度和耐疲勞性,作為車載件,它還需有良好的抗震動(dòng)和沖擊性能。
與傳統(tǒng)的金屬電池箱體相比,采用碳纖維復(fù)合材料制作的箱體自重可以減輕50%以上,有效減少了油耗,提升了汽車動(dòng)力系統(tǒng)的利用效率,使電動(dòng)汽車在減少碳排放方面更具有話語(yǔ)權(quán)。
碳纖維電池箱體無(wú)錫智上新材提供
動(dòng)力電池箱的箱體包括上箱蓋、下箱體、托架等部件,由于電池箱的受力主要來(lái)自于電池組的重量,所以對(duì)電池箱下箱體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求較高,這也是最有技術(shù)難度的地方。碳纖維零部件廠商無(wú)錫智上新材根據(jù)自己的實(shí)際制作經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為可以通過(guò)有效的碳纖維復(fù)合材料鋪層設(shè)計(jì)使下箱體得到有效增強(qiáng)??梢园凑蛰d荷分量的實(shí)際分布確定碳纖維的取向,最大限度低利用碳纖維的高強(qiáng)度特性更好地承擔(dān)電池組的載荷。也可以通過(guò)相應(yīng)的鋪層設(shè)計(jì)和有針對(duì)性的剪裁,使碳纖維復(fù)合材料在特定的位置通過(guò)增加厚度形成電池下箱體所需的剛度。
碳纖維復(fù)合材料油箱:
碳纖維復(fù)合材料油箱與金屬油箱相比,最大的優(yōu)勢(shì)就是輕量化效果顯著,同樣的儲(chǔ)油量,箱體質(zhì)量可減輕25%-35%。但要達(dá)到實(shí)際應(yīng)用要求,碳纖維復(fù)合材料油箱還需要采用一次成型技術(shù)和進(jìn)一步對(duì)樹(shù)脂基體進(jìn)行選擇,才能實(shí)現(xiàn)金屬油箱同等的密封性和耐壓能力,在防滲漏方面提供足夠的保障性。
如果油箱需要焊接,不能一次成型,在長(zhǎng)時(shí)間的車載振動(dòng)中就有可能產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象,哪怕是少量的滲漏,都有可能造成極大的危害。因此,無(wú)錫智上新材強(qiáng)調(diào),采用碳纖維復(fù)合材料制作裝甲車等特殊車體的油箱時(shí),必須采用一體成型的工藝,確保無(wú)縫隙無(wú)開(kāi)裂隱患。
特種車輛用碳纖維油箱
其次,因?yàn)橛拖浔仨氶L(zhǎng)期浸入柴油、汽油等燃料,所以油箱材料必須具有較強(qiáng)的耐油性,采用碳纖維復(fù)合材料制作油箱時(shí),必須選擇耐油性好的樹(shù)脂基體,保證其不會(huì)被油溶解,力學(xué)性能不會(huì)因此而降低。
除了裝甲車等特種車體外,碳纖維復(fù)合材料油箱還可以應(yīng)用在小型直升機(jī)和無(wú)人機(jī)上,既能解決傳統(tǒng)金屬油箱厚重、環(huán)境適應(yīng)性差等應(yīng)用受限問(wèn)題,還能有效提升機(jī)體的儲(chǔ)油量和續(xù)航時(shí)間。