文/张琦，高强，蔡进，赵升吨·西安交通大学机械工程学院

碳纤维复合材料板材热冲压成形试验研究

文/张琦，高强，蔡进，赵升吨·西安交通大学机械工程学院

碳纤维复合材料由碳纤维增强体和基体树脂复合而成，按照应用性质可分为功能复合材料和结构复合材料两种。其中，结构复合材料的增强材料为各种纤维或者颗粒等材料，在复合材料中起主要作用，提供刚度和强度的作用。基体可以是金属或者非金属等，在复合材料中起配合作用，支持和固定纤维材料，传递纤维间的载荷，保护纤维，防止磨损或腐蚀。碳纤维增强树脂基复合材料（以下简称碳纤维复合材料），属于结构复合材料，具有密度小、比强度高、比模量大、耐腐蚀、抗疲劳等优良特性，因此广泛的应用于航空航天、汽车制造、体育运动、建筑补强等领域。

图1 复合材料汽车零件

轻量化和节能是当今世界汽车工业发展的主题。其中，材质轻量化和结构轻量化是汽车轻量化设计的两种主要途径，应用碳纤维复合材料有助于实现节能减排，提高燃油效率。一般复合材料的比重不会超过2.0，约是钢比重的1/4，而比强度却比钢材提高4倍，因此备受汽车工业发展的关注。复合材料在应用结构上从局部零件到全面组件，并向高性能复合材料结构设计方向发展。复合材料在应用部位上，从非承力结构到次承力结构，并向主承力结构发展。复合材料作为汽车结构件可替代铁和铝，不仅可以减轻重量、节省能源，而且具有耐腐蚀的优势。……