在汽車行業(yè)發(fā)展+分迅猛的情況下，汽車的生產(chǎn)量在不斷增加，汽車保有量也在日益增長，因此由汽車引起的生態(tài)環(huán)境問題越來越突出。在當前階段，傳統(tǒng)的汽車能源消耗與新型的汽車電力能源消耗都存在一-些問題， 所以必須用技術手段來達到減少能源消耗的目的，這是汽車行業(yè)在現(xiàn)階段面臨的主要問題，必須強研究力度,及時解決問題。碳纖維材料作為- -種新型材料，給汽車后座椅的骨架帶來了很大作用，為汽車行業(yè)的迅速發(fā)展做出了巨大貢獻。

1汽車座椅輕量化的重要意義

汽車的座椅作為比較重要的內(nèi)飾部件，其設計工作也比較復雜。研究表明，汽車座椅的質(zhì)量在汽車總質(zhì)量中所占的比例不到2%，雖然其所占比例較小，但是對于整個汽車質(zhì)量而言，座椅輕量化具有重大意義。在座椅設計工作中，必須考慮造型美觀、..性能、功能作用及座椅是否舒適等因素，所以座椅輕量化的設計必須以座椅的各性能為基礎，在保持各性能基礎之上..座椅重量,.大限度地實現(xiàn)座椅輕量化，同時更要加強座椅的..性能，汽車座椅輕量化的實現(xiàn)依然具有極大的挑戰(zhàn)性與研究性。此外，汽車輕量化能加快汽車行業(yè)的發(fā)展，降低能源消耗,貫徹落實了可持續(xù)發(fā)展理念，即使在實現(xiàn)汽車座椅輕量化的過程中會產(chǎn)生很多問題，也必須咖大其研究力度，..汽車行業(yè)的發(fā)展需求得到滿足。

2碳纖維材料 與碳纖維復合材料

2.1碳纖維材料

碳纖維是一種微晶石墨材料, 該材料是由有機纖維進行石墨化和碳化處理后得到的，其含碳量在無機高分子纖維中所占比例高達90%。從微觀上來看，碳纖維的結構與人造石墨的結構比較相似，屬于亂層石墨結構。同時，碳纖維作為- -種新型增強纖維，既具有碳材料本身存在的特性,也具有紡織纖維的可塑性與柔軟性。將碳纖維跟玻璃纖維與凱芙拉纖維進行比較后會發(fā)現(xiàn)，碳纖維的楊氏模量是玻璃纖維的楊氏模量的3倍以上，是凱芙拉纖維的楊氏模量的2倍左右，并且顯示出極大的耐腐蝕性。碳纖維具有很強的特性， 其模量與軸向強度很高，不會產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象，承受力的反復作用的能力極強，比熱容與導電性都在金屬與非金屬之間，其熱膨脹系數(shù)較小，且纖維的密度較低;光投性較好。但是由于碳纖維的抗沖擊性能力較低，經(jīng)常出現(xiàn)受損情況，而且在強酸條件下會產(chǎn)生氧化現(xiàn)象,如果將其與金屬復合還會出現(xiàn)金屬滲碳、碳化、腐蝕等現(xiàn)象，所以必須將碳纖維進行表面處理。

2.2碳纖維復合材料

復合材料是由多種材料復合制成的，碳纖維復合材料是將碳纖維與陶瓷、樹脂、金屬等物質(zhì)復合后形成的結構材料。目前，人們時刻關注著纖維增強材料的研發(fā),如今復合材料多樣化,玻璃纖維、玻璃鋼首先被研發(fā)出來,隨后碳纖維、硼纖維增強復合材料與陶瓷纖維也研制成功。復合材料的性能在不斷改進，使得復合材料的發(fā)展前景越來越廣闊。

2.3應用領域

碳纖維通過-定的工業(yè)程序可以加工成紡織物、毯子、紙制品等材料，在傳統(tǒng)應用中-般將碳纖維作為絕熱保溫 的材料，不會單獨使用，多數(shù)情況下會將其看成一種增強材料，在金屬、樹脂、混凝土及陶瓷等材料中加入碳纖維材料，形成特定的復合材料。由于碳纖維復合材料比重較小，抗變形能力與抗破壞能力較強，因此在航天航空領域中應用比較廣泛，..的復合材料為航天飛行器的質(zhì)量做出了極大貢獻。同時，碳纖維復合材料不僅可應用于飛機結構、火箭外殼,還可應用于機器人、機動船體、汽車零件及電磁屏蔽等領域。

3汽車后座椅骨架的觀察

汽車后座椅骨架是一輛汽車中很重要的承載部位，設計必須嚴謹，將碳纖維材料應用在汽車后座椅骨架上的時候必須..考慮設計要求。通常情況下，評判座椅骨架合格與否、..性能高低必須觀察后座椅在動態(tài)沖擊力、前向沖擊力與疲勞強度等實驗。

(1)后座椅的行李箱在動態(tài)沖擊下的實驗。在汽車進行急劇咸速模擬實驗后，觀察汽車后座椅的行李箱在受到動態(tài)沖擊后的保持狀態(tài)，仔細察看行李箱內(nèi)的物體對汽車后座椅的沖擊情況。通過強烈的沖擊力可以檢驗汽車后座椅的抗擊能力是否足夠強大，根據(jù)此實驗對后座椅骨架設計進行改進，防止出現(xiàn)物體由于沖擊力進入乘坐區(qū)域而造成的人員受傷的情況。

(2)后座椅頭枕在前向沖擊下的實驗。此實驗將模擬乘客在前向沖擊下頭部撞擊頭枕，觀察該情況，檢驗后座椅的頭枕結構的強度大小，根據(jù)實際情況進行改進，..汽車在發(fā)生意外事故時乘客的頭部會得到有效保護。

(3)后座椅骨架在疲勞實驗下的強度大小。后座椅骨架有很多疲勞強度實驗，包括座椅前后、座椅側向等不同的疲勞強度實驗。這類實驗的步驟都很相似，都是通過反復的周期應力來觀察骨架結構的疲勞強度，在此基礎上進行技術改進，達到后座椅骨架耐久性極強的目的。

4碳纖維材料應用于汽車后座椅骨架上的優(yōu)勢

碳纖維材料應用在汽車后座椅上時，座椅管件與其他零件的連接比較麻煩，其工作比金屬管件的工作復雜，且減重效果并不明顯，沒有充分運用到碳纖維復合材料的特性。碳纖維材料在進行工藝制造的過程中要進行預埋工作,..零件部位的穩(wěn)定性，而且工藝制造的成本也較高，可運用..的技術手段完成后座椅骨架的設計工作。在碳纖維塑料成型的工作中，碳纖維材料主要的呈現(xiàn)方式是短纖維，與碳纖維復合材料進行比較會發(fā)現(xiàn)短纖維的結構強度較低。因此，采用碳纖維材料制成的產(chǎn)品符合汽車后座椅骨架的耐沖擊性、耐腐蝕性、高強度、高疲勞等特性。