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摘 要 碳纤维片状模塑料（Sheet Molding Compound，简写SMC）是由碳纤维、基体树脂、助剂等材料按照一定的配比，采用专业成型加工设备按照一定的工艺浸润而形成的片状模塑料。 碳纤维SMC（CF-SMC）材料具有优异的强度、刚性、阻燃、耐腐蚀、尺寸稳定、低比重等性能，因此被广泛应用于汽车、轨道交通、建材卫浴等领域，尤其是在轻量化汽车领域应用广泛。 在碳纤维复合材料成型工艺中，基于成本和生产能力分析，不同成型工艺对比如下图所示。 片状模塑料工艺概述 SMC工艺最早增强材料为玻璃纤维，上世纪60年代玻璃纤维SMC工艺逐渐成熟，到了上世纪90年代，随着碳纤维应用领域拓展，逐渐取代玻璃纤维，在SMC工艺中获得广泛应用。 玻璃纤维SMC工艺存在一定缺点，包括：
相比之下，CF-SMC工艺的性能优势体现在：
采用CF-SMC工艺可以很容易加工制备肋骨和角撑板等结构，下图显示了CF-SMC工艺结构件与传统金属结构件对比，从结构重量上看出CF-SMC结构件重量仅为3.6kg，较金属钢结构9.5 kg大幅下降。 不同成型工艺对比 低流动成型工艺则类似于传统的手工铺网成型，其中增强纤维方向受控，大多为定向；在结构件加工前，材料被精确切割并放入模具中（如下图所示）。 成型工艺中材料流动性会影响结构件性能，两种工艺产品的性能对比如下图所示，高流动成型结构件虽然强度上无优势，但是在模量却能高出不少。  而从样品发生断裂形貌观察发现，低流动成型样品发生断裂时，纤维基本均匀发生断裂，因此样品具有更高的强度（如下所示）。 纤维丝束规格也会CF-SMC工艺结构件的性能，如下图所示，3K规格纤维结构件性能最高，随着纤维丝束增加结构件性能也有一定下降，但是随着丝束增加，碳纤维成本会显著提升。如日本东丽公司某型号碳纤维3k产品成本为50-70美元/kg，但当产品为12k时，其成本不足30美元/kg。 不同工艺对比研究 主要结合CF-SMC工艺在汽车结构件的应用，并用实例对该工艺优势进行了展示。 面临的挑战：降低成本、零件整合。 解决方案：
2、兰博基尼Siesto Elemento的单壳管和悬架臂 面临的挑战：成本更低、周期更短。 解决方案：
CF-SMC工艺可以用于其他工艺结构件加工，如汽车罩内部结构等。
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