碳纤维是一种含碳量在95%以上的新型纤维材料,强度比钢大、能导电、热膨胀系数小、耐腐蚀、耐高温,具有很多宝贵的热学、力学性能,从高端的航空航天应用领域到日常的民用技术领域,碳纤维都能利用其自身优势大放异彩。不仅如此,在箱体结构件中也越来越多使用到碳纤维材质,这主要得益于碳纤维出色的高强度、耐腐蚀与可加工性等特性。电池箱体作为电动汽车用动力电池的防护零件,对结构设计、重量等方面的要求都很高,在电池模块的重量和尺寸确定后,设计电池箱体时考虑的因素比较多。首先电池箱体是电池模块的承载件,电池模块需要通过它连接到车身上。其次,动力电池一般安装在车体下部,考虑到电池模块的工作环境,电池箱体需要具有对模块的防护功能,需要考虑模块的防水防尘以及道路环境对电池箱体的腐蚀,电池箱体还需要考虑承受车辆运行过程中的振动和冲击等。研究发现,碳纤维箱体都能满足这些需求。可搬移式箱体一般用于储运重要的仪器和电子设备,不仅需要满足易携带运输和应急机动部署,在箱体移动的过程中更是需要对冲击、雨水、暴晒等恶劣环境具有一定的防御能力。碳纤维箱体与铝合金、尼龙PA11和PP塑料运输箱样品在同等的实验环境下试验对比发现,尼龙和PP塑料材质在抗冲击和抗震能力上有待提高,而且温度变化会导致出现易碎和脆化。铝合金材质在霉菌和盐碱环境下化学性质不稳定,容易发生侵蚀现象,而且箱体较笨重,不方便携带,而碳纤维箱体在满足强度和刚度的前提下,与同尺寸的铝合金军用运输箱相比,整体重量减轻约35%以上。以挪恩复合材料为某厂商研发定制的碳纤维仪器仪表箱为例,该箱体长度mm,宽度mm,高度为mm,厚度为4mm。分别针对这款碳纤维增强复合材料机箱与传统铝合金机箱进行力学性能对比,发现选用碳纤维增强复合材料代替铝合金作为仪器箱的制造材料不仅是可行的,而且通过有效的铺层设计,可以实现有效减重达30%。(推荐阅读:碳纤维复合材料导弹发射箱体的发展趋势)