潜艇这一年关于汽车（船舶、航空、建筑）轻量化新材料研发的一些心得共享

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轻量化新材料要实现应用需要满足的首要条件：
一、比被替代的材料强度更高；
二、强度不等同于硬度。图示某些常见材料强度特性

如图所示，强度应该根据材料各项特性综合起来，占比越大性能越高，但这也是相对的，比如A硬度太高会影响缓冲变形，硬度太低B拉伸C弯折率性能再好软绵绵也不行，需要科学的根据相应部件的具体设计要求去尽量平衡“强度”关系，PS：CFRP碳纤维的占比并没有想象中大，随着新材料技术的进步调整好突破AD两项，取代CFRP并非不可能。
三、实用性要更高，比如修复简便、耐磨、耐腐蚀、小碰撞后可还原等可以节省后期使用过程的维护费用和时间；
四、安全性，阻燃是必须的，低污染包括成品的释放物质、制造过程的耗能越低越好；
五、制造工艺必须更简单优化，工艺复杂、造价昂贵只能小批量定制的为次，比如材料成本和耗时耗能的CFRP碳纤维、非常耗时的3D打印，价格适中（便宜点更好）高质大批量生产为优，当然啦，能同时满足两个条件觉对是王道，如果能配合3D打印实现更高强度材料快速制造那就是天道了，不好意思，扯远了233.....；
六、补充，大家最关心的防火阻燃问题，首先我们得搞清楚一辆正常的汽车为什么会自燃，


1、关于自燃首先要达成一个认知上的共识，任何车要烧得起来必须要有火源，而燃气泄漏和电路短路是最重要的起火来源，彻底根除这两个因素才是预防自燃隐患的关键，各位道友在享受改车乐趣一定要切记；
2、当然如果情况已经无法避免，那么材料的阻燃性就会被凸显出来，延缓失火面积、阻隔热量传递、减少燃烧释放有害物，为车内人员撤离争取更多的时间是考验材料安全性的关键因素。
对了，CFRP碳纤维只阻燃，并非烧不着，钢铁是烧不着的，但我还是坚持一点，如果在自燃起火的车上我宁愿火灾的高温尽可能慢的往我的位置传递，有毒气体尽量少一点，如果说金属传递热量到能够造成二次引燃或烫伤需要三分钟，但新材料能够把这个过程延长，给我更多的逃命时间，那么新材料阻燃性能是安全的。
原理简单，钢铁虽然烧不着，但我知道油焖大虾没那口铁锅是无论如何也做不出来的，铁锅为什么能把虾煮熟呢？好吧，谁爱做大虾谁做去...


[微笑]材料有保证，但大家都别忘了另一个事实，设计学上还有几何结构强度的存在，结构做好了，哪怕是一张弱不禁风的纸张一样能创造奇迹。

                               
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给某人剧透一下潜艇的一些进展

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再来说一下CFRP碳纤维的个人看法
首先要强调这一点，碳纤维 ≠ CFRP，

上图所示这种才是碳纤维Carbon Field，这个时候的它除了是根根丝状纤维之外就什么都不是，我们常指的碳纤维正确的名称应该是“碳纤复合型材，CFRP”，为什么？请继续往下看

CFRP碳纤维制品是分很多种的：
树脂基的CFRP最为常见，就是大家经常能看到的车头盖、进气管风箱等，都属于这一类范畴，其中的干法湿法其实就是CFRP里面所含树脂的多少去决定的。

金属基的CFRP就比较稀罕，比如碳纤维+陶瓷、碳丝+原浆、碳丝+晶体硅等，常见部件为刹车、刹车皮等，但是造价十分昂贵，不适合一般民用或者改装。

ATZ发布的关于碳纤维复合材料在火灾中可能存在致癌风险的文章。采用CFK来强化的车辆在650度高温时便会释放出可被吸入的微小纤维，即使在火情熄灭之后依然会持续释放。实验中，高温下释放的纤维密度达90000条/立方米，危害原理如同石棉。以后牛啊，马啊着火了还是不要围观的好。
碳纤维不是轻量化的唯一选择，有可替代性的材料。

                               
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CFRP是个轻量化高强度的好东西，但优缺点明显，在其性能强势项目上也并非不可替代，只是更好的替代材料还没有被研发出来，总而言之，相信科技的力量，尽可能应用适合自己使用环境的材料是王道，CFRP之所以贵是贵在制造工艺落后费时费力，而非本身稀有性，所以对于因为贵而消费我个人感觉没有任何必要，除非没有其它选择，更何况这是人造材料，材料的主要作用是拿来做成需要的工具，和黄金宝石是两个世界的事。

说这么多并非想要诋毁CFRP碳纤维，恰恰相反，这跟改车道理一样，我们为什么要“改”？就是因为我们知道有些东西有缺点不适合，所以才需要改装，同样的既然是要改，那么了解清楚改装部件材料有什么有缺点也就成了必修课程，我总不能花了钱花了时间却对最终结果一问三不知，到处道听途说，被忽悠了还跟着瞎起哄吧?  唯才适用是王道。

以上观点纯属潜艇的个人角度看法，翻出来只为与道友分享，同时也吐槽一下自己，360行哪一行不做偏去做化工材料，有时候知道得越多越烦躁，反正就是觉得看啥啥不中，无解， 虽然自己也知道这世界没有完美的材料.....

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占个楼

bet008

大道理是看明白了 不过 到底啥才是最适合的？期待大湿有突破

fissa

帮顶了~·回头看~~

K19核潜水艇

bet008 发表于 2015-10-11 12:14
大道理是看明白了 不过 到底啥才是最适合的？期待大湿有突破

会有的，正在做有关材料的分析整合，今年制造业不行，欠款跑路不少，逼着材料行业内在找原因找问题，有压力是好事。

bet008

K19核潜水艇 发表于 2015-10-12 00:50
会有的，正在做有关材料的分析整合，今年制造业不行，欠款跑路不少，逼着材料行业内在找 ...

搞开发 就是累 折腾 祝大湿好运

K19核潜水艇

bet008 发表于 2015-10-12 01:09
搞开发 就是累 折腾 祝大湿好运

不累，现在行业内的共识是，他们要死就让它们死吧，留着也是把市场搞烂的祸害，留下真正做事的企业也用不着天天折腾货款应酬的事，省心！

bet008

K19核潜水艇 发表于 2015-10-12 01:23
不累，现在行业内的共识是，他们要死就让它们死吧，留着也是把市场搞烂的祸害，留下真正做事的企业也用不 ...

为分一杯羹 总会无休止的有新势力 没有竞争就没有发展 未必是坏事

isuka

精彩好文，顶顶～～