碳纤维（Carbon Fiber，CF），为含碳量在95％以上的高强度碳材料，碳纤维以其优异的比强度、比模量、耐腐蚀、吸能等性能，在航天航空、军工核能、轨道交通、汽车、体育休闲等领域得到广泛的应用。碳纤维与高分子树脂、陶瓷、金属等基体材料复合而制成的结构材料简称“碳纤维复合材料”。

碳纤维复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀、安全性好等特点。碳纤维的密度接近钢铁材料的1/5，目前车体常规质量在400～500kg，而一个全碳纤维跑车的车体质量不足百公斤。所以碳纤维复合材料已成为继高强特种钢、铝合金、镁合金、工程塑料和玻璃纤维复合材料等材料后汽车工业领域最前沿、最具发展潜力的轻量化材料。

碳纤维增强复合材料（CFRP）是在热固性树脂中加入含碳量超过90％的碳纤维编织物而形成的一种新型材料。由于编织物中的碳纤维均为长纤维，该复合材料的疲劳强度和拉伸破坏强度高、耐化学腐蚀、导电导热性好，热膨胀系数小、抗辐射抗老化、减振阻尼性能好且密度低，既能够满足设计部件高强度、轻量化的设计要求，还能提高汽车的安全性能，被用于制造汽车车身、底盘等主要结构件。

碳纤维增强塑料的韧性和拉伸强度高于铝合金，仅次于钢材，而密度仅为钢材的1/5～1/6，对于普通家用轿车，碳纤维增强塑料制成的翼子板（图13-41）比钢材翼子板减重50％，有效降低了车辆的油耗。

采用碳纤维复合材料制作的轮毂，能够大大减少轮毂的质量，从而减少转动惯量。但其强度较同尺寸铝合金材质轮毂却有较大的提高。如保时捷911 Turbo、新一代福特野马GT350R都配备了碳纤维塑料轮毂（图13-42），质量仅为8.6 kg，比铝合金轮毂减重40％，在减轻重量的同时还能够吸收大量的撞击能。

碳纤维复合材料具有很好的吸力减振效果，对撞击等有强大的缓冲作用，且减少撞击可能产生的碎片，提高了汽车的整体安全性能。图13-43所示为由树脂基碳纤维复合材料制作而成的汽车排气管。(www.daowen.com)

图13-41　典型汽车翼子板结构

图13-42　保时捷全碳纤维塑料轮毂

图13-43　树脂基碳纤维复合材料排气管

利用CFRP制成的汽车弹簧片质量为14 kg，在保证强度水平的情况下，比利用合金钢制成的弹簧片减重70％左右，且耐磨性比合金钢更好。

玻璃纤维增强复合材料俗称玻璃钢，是以热塑性树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料，通过高温加压所制成的一种新型材料。该复合材料制造成本低、吸能性好、可设计性强、耐腐蚀性强及减振降噪效果好，在汽车制造工业中的应用广泛，主要用于制造车身结构件、覆盖件以及发动机周边部件。