碳纤维在汽车内装饰材料中的应用
2017-08-18 15:43:36
作者：本网整理 来源：网络
汽车工业近几十年来一直快速增长，相关的汽车内装饰用化学纤维工业技术也与汽车工业技术共同进步。随着我国经济飞速发展，人们对大件耐用消费品的需求增加，汽车逐渐进入家庭，汽车工业已经成为国家的支柱产业。预计中国汽车产量将超过日本和美国成为世界第一，这将带动相关产业的快速发展。化学纤维是汽车装饰用织物的主要原材料。汽车内装饰材料包括座椅面料、车顶棚、车门护壁材料、地毯、隔音隔热垫、安全带和安全气囊等。随着科学技术的进步、人民生活水平的提高，汽车内装饰用纤维材料和纺织面料的需求从经济实用型向功能化、时尚化、轻量化、以及绿色环保化的方向发展。
碳纤维是一种碳元素质量分数超过90%的纤维材料，是以有机纤维聚丙烯腈（PAN）纤维、粘胶纤维、沥青纤维等原丝经过预氧化、炭化、石墨化等高温固相反应工艺过程制备而成，由有择优取向的石墨微晶构成，因而具有很高的强度和弹性模量（刚性）。碳纤维呈黑色，坚硬，具有强度高、质量轻等特点，是一种力学性能优异的新材料，它的密度一般为1.70一1.80 g/cm3，而它的强度可高达1200-7000 MPa，弹性模量200～400 GPa。从这个性能指标上可看出碳纤维在工程材料中的广阔应用前景。
碳纤维在汽车中的应用范围很广，除了应用其耐高温性生产刹车片和应用其高强的力学特性应用于汽车的结构件外，在轿车内装饰件中也有一定的应用。从装饰性、安全性、轻量化和时尚等方面考虑，已经有汽车厂商尝试使用碳纤维复合材料生产轿车仪表板表面材料。
英特力新材料目前已经开始设计生产碳纤维复合材料汽车内饰件，并成功应用，和国内多家厂商达成合作，不仅是内饰件，在汽车结构件、引擎盖等部件也已经批量化生产。随着碳纤维的生产规模的不断扩大，生产成本的逐渐降低，可以预测将来轿车内部装饰材料使用碳纤维及其复合材料会越来越多，一方面减轻产品质量增加结构强度，另一方面又可以提升装饰材料的运动性和时尚感。
聚丙烯腈预氧化丝是在用丙烯腈系纤维制造碳纤维过程中的中间产品。该纤维一般碳化比例≥50%，具有优越的耐燃耐热性能，可以在高温下（<3500C）长期使用，且绝热性能优良。该纤维导热系数小，隔热效果好，耐酸耐碱，适应在极端恶劣的环境下应用；还有着无机耐火纤维材料所不可比的良好的后续加工性能；可适合以短纤维形式制成非织造布等材料加以应用。近年来，它作为一个独立的阻燃纤维新品种在轿车耐热隔音部件上普遍应用，如使用混有聚丙烯腈预氧化短纤维的非织造布面料（一般与涤纶以接近1：1的比例混合作为原料生产80—120 g/m2针刺非织造布）作为引擎盖隔音隔热垫和引擎舱与驾驶舱之间隔音隔热垫表面材料使用。作为满足安全阻燃要求的聚丙烯腈预氧化丝在轿车声学件中也得到了广泛使用。
中国汽车用化学纤维行业发展时间比较短，目前国内该行业可以供应汽车内装饰领域普通化学纤维或其他低技术含量改性或性能增强纤维。具有高技术高附加值的新型化学纤维的技术和市场份额主要掌握在国外企业或其国内的生产工厂手中。国内企业存在小而散、重复低水平投资情况严重，低水平价格竞争激烈，企业研发能力弱等现状。国内汽车用化学纤维企业创新能力和市场化能力还有待进一步提高。
随着技术的不断进步，更多的新型纤维不断涌现，而汽车行业正在快速发展之中，我们相信新型化学纤维在汽车装饰材料中的应用将日趋普遍，提升轿车的科技含量，提供给人们更舒适、更安全的车内外环境以及达到更多的使用功能和更高的性价比。
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