复合材料的主要特点:

比强度和比刚度高，材料性能的各向异性和可设计性。良好的性能，成型工艺好等性能。复合材料的各个组成材料在性能上起协同作用，具有单一-材料无法比拟的优越综合性能。因此，在汽车工业中，复合材料被广泛应用于车身、灯壳罩、前后护板、保险杠、板弹簧、座椅架及驱动轴等部件的设计与制造。

复合材料性能适合车身轻量化的要求，降低油耗。传统的汽车车身材料处于以薄钢板为主的单一状态 ，不能适应人们追求高速与轻量化的要求，为减轻其质量，改善风阻系数和降低油耗，许多汽车厂家都积极研究和利用新材料以达到上述要求。许多类型的复合材料都在车身轻量化过程中得到了施展才能的舞台，并在汽车的轻量化进程中大显生手。汽车轻量化的目的就是节能和减轻排放污染。同时环境保护已成为可持续发展战略必怀可少的条件，蝮合材料的发展趋势正朝着延长使用期以及可再生的方向发展。

PAN基碳纤维具有高比强度、高比模量，它的耐高温、耐腐蚀性能良好，中堂碳纤维球拍，导电导热性好，是国际技术领域不可缺少的原料，被广泛应用于航空航天、军事、体育用品、等领域。 目前国际碳纤维已经发展到了T1000级别，由于技术垄断限制，我国T800碳纤维还尚处于实验室研制阶段。

我们就拿日本东丽公司生产的PAN基碳纤维为例，牌号为T300-3K、M40J-6K ，-般可简称为T300和M40J。经过科学的仪器检测， M40J的强度和模量比T300高约25%和60%。而断裂应变比T300低20% ，密度稍高于T300。M40J碳纤维的含碳量比T300的高，塘厦碳纤维球拍，而含氮量低于T300碳纤维，

它的表面活性基团比T300碳纤维低，且有大量的长而浅的沟槽，而T300碳纤维虽然也有大量沟槽，但是相对来说短而深。

通过电子显微镜我们可以发现，碳纤维球拍，两种碳纤维的断面形状都较规整，晶粒细密均匀，无裂纹、孔洞， T300近圆，而M40J部分呈现出形， T300有明显的皮芯结构，而M40J径向结构比较均匀，皮芯结构不明显，这是M40J此T300力学性能高的原因之一。

M40J和T300碳纤维的表面官能团主要为羟基、羰基 ，但是这两种碳纤维表面成分也有差异，它们的活性碳原子比例分别是0.540和0.204。M40J的表面活性比T300低，这是影响碳纤维复合材料宏观性能的原因之一。

从化学成分来看， M40J碳纤维含碳量在99.12% ， T300的含碳量在93.68%左右，前者含氮量在0.074% ，后者含氮量约5.964%。此外都含有少的氢和氧。可以推断出M40J的终热处理温度比较高，大于2000°C ，微观结构比较稳定，有利于碳/碳材料复合过程中纤维强度的保持率和利用率。

铝合金是在纯铝中加入各种合金元素制成的，和钢材相比更加轻便，已经使用于航天、汽车、机械、船舶等多个领域。碳纤维是将聚基纤维在高温下预氧化、碳化得到的，不仅重量轻，还由强度高、耐高温、耐摩擦等优点，在民用工业和工业中均有广泛的应用。者两种材料相比，哪种更优越呢?

先来看一下铝合金，它的密度只有2.5~2.88g/cm^3 ，约为钢( 7.85g/cm^3)的三分之- - ， 相对刚度大，达到8.5 ，凤岗碳纤维球拍，而钢材为1。质量相同的构件，采用铝合金代替钢，能得到更大的刚度。铝合金的抗拉强度比钢材略逊-筹，约160~400MPa ，不过经过适当的热处理后，可达到

700MPa，与低合金钢强度相当。

再来看一下碳纤维材料，它的密度比铝还轻，只有1.7g/cm^3 ，抗拉强度3000MPa ，是钢的四倍以上，弹性模量为230GPa ，热膨胀系数-

1.4~ 1.7x10-6.抗震， X射线的透过率高，由于它是一种各项异性材料，平行于纤维和垂直于纤维方向的性能不同，所以可设计性强，选择不同的铺层的方式可改变产品的性能，适用于多种领域。

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