La fibre de carbone, comme nous l'entendons tous si souvent, est un matériau très performant qui possède les caractéristiques inhérentes du carbone dur et les caractéristiques de traitement des fibres textiles souples, et qui est connu comme le roi des matériaux.

Elle est souvent utilisée comme matériau haut de gamme dans les avions, les fusées et les véhicules à l'épreuve des balles. La fibre de carbone a été utilisée pour la première fois dans les voitures de Formule 1. Aujourd'hui, elle est également utilisée dans les voitures civiles, peintes en noir avec un composant en fibre de carbone délibérément noir, ce qui est un plaisir à conduire.

Comment la nature ultra-légère et souple de la fibre en fait-elle un composant automobile solide ? Comment le prix élevé de la fibre de carbone peut-il être réduit lorsqu'elle est utilisée dans les voitures ?

La meilleure technologie en matière de fibres de carbone est disponible au Japon et aux États-Unis. Le Japon est le plus grand producteur de fibres de carbone du siècle, avec la moitié de la capacité de production mondiale de fibres de carbone.

Edison a inventé la fibre de carbone en 1880, le même Edison qui a inventé l'ampoule électrique. La fibre de carbone a été découverte en expérimentant avec des filaments et, après plus de 100 ans de développement, BMW a utilisé la fibre de carbone dans les modèles i3 et i8 en 2010, ouvrant ainsi la voie à l'application de la fibre de carbone dans les voitures.

Les fibres de carbone, en tant que matériau de renforcement, et la résine, en tant que matériau de base, constituent les composites à base de fibres de carbone.

La fibre de carbone est utilisée dans les châssis de voitures, les sièges, les capots, les arbres de transmission, les rétroviseurs, etc. La fibre de carbone pour les voitures présente plusieurs avantages.

Légèreté : les voitures électriques très prisées actuellement, en raison de la technologie des batteries limitée par la faible autonomie de leur développement, sont devenues un goulot d'étranglement, qui ne peut être résolu qu'à partir de la structure de la carrosserie et du remplacement des matériaux. Les matériaux composites à base de fibres de carbone sont 1/2 plus légers que l'acier et 1/3 plus légers que l'aluminium, l'impact le plus direct étant une plus grande autonomie et une plus grande efficacité énergétique.

Confort : Les propriétés de souplesse et de résistance à la traction de la fibre de carbone amélioreront le contrôle du bruit et des vibrations de la voiture, ce qui en améliorera considérablement le confort.

Fiabilité : La fibre de carbone présente une plus grande résistance à la fatigue et une bonne absorption de l'énergie en cas d'accident, ce qui permet de réduire le poids du véhicule tout en préservant sa résistance et sa sécurité, réduisant ainsi le facteur de risque pour la sécurité lié à l'allègement.

Durée de vie améliorée : Certains accessoires des voitures nécessitent une résistance à la corrosion et sont soumis à des températures élevées, à des températures basses et à la fumée, et les pièces métalliques ordinaires ne peuvent pas garantir leur durée de vie dans différents environnements. L'absence de problèmes de corrosion et de rouille avec la fibre de carbone améliore la durée de vie des composants automobiles.

Le processus de fabrication de la fibre de carbone

Étirage : la matière première est chauffée et constitue le matériau de renforcement.

Matériau de renforcement pour le bobinage et le formage, principalement divers fils de fibres : par exemple, fils de fibres de verre sans alcali, fils de fibres de verre à alcali moyen, fils de fibres de carbone, fils de fibres de verre à haute résistance, fils de fibres d'aramide et feutres de surface. Matrice de résine et diverses charges. Extrudées pour former des filaments en forme de gel, les fibres plastiques sont constituées de milliers de filaments fins comptés.

Stabilisation : l'oxydation par chauffage à 400°C transforme la macromolécule thermoplastique en une structure résistante à la chaleur. Elle ne fond pas et n'est pas inflammable à haute température, ce qui maintient la forme de la fibre et la chaleur dans un état stable de carbonisation. Le chauffage à 1 000-2 000 degrés élimine les atomes non carbonés, qui deviennent noirs sous l'effet de l'oxydation à haute température et sont ensuite liés aux fibres par carbonisation dans un four de carbonisation.