轻量化新材料有哪些?

159 2024-02-03 06:12

一、轻量化新材料有哪些?

汽车轻量化材料,是指一些汽车小部件可以用塑料来代替掉,让汽车向轻量化靠拢;现在很多汽车都开始尝试用免喷涂这种环保新型材料!鸿盛免喷涂材料是指在特定树脂中加入特殊的珠光粉或金属颜料等通过配套特殊相容技术改性直接注塑成型即可实现各种珠光、炫彩或金属的类似喷涂、UV罩光的外观效果的一种新型环保材料。

而免喷涂材料在汽车上的应用又分为外饰件和内饰件!

外饰件:高光免喷涂材料主要有PP、PMMA/ASA、PC和ASA,他们主要应用在汽车的控制面板、格栅、挡泥板等部件;金属光泽效果的免喷涂材料主要以PP、ABS、PC/ABS、PMMA、PA为主,应用于汽车保险杠、踏板、行李架等。

内饰件:装饰板、亮黑装饰、出风口格栅等。

二、汽车轻量化材料有哪些?

汽车轻量化材料包括铝合金、镁合金、碳纤维复合材料、高强度钢等。铝合金具有良好的强度和耐腐蚀性能,重量轻,广泛应用于车身和发动机部件。镁合金具有较高的比强度和比刚度,重量轻,常用于车身结构和内饰件。

碳纤维复合材料具有优异的强度和刚度,重量轻,常用于车身和底盘部件。

高强度钢具有较高的强度和刚度,重量相对较轻,常用于车身结构和安全部件。这些轻量化材料可以降低汽车整体重量,提高燃油经济性和减少尾气排放。

三、为何需要结构材料轻量化?

节能降耗,同等性能下更轻降低成本。

四、高性能轻量化金属材料?

钛。

钛重量轻、强度高、具金属光泽,亦有良好的抗腐蚀能力(包括海水、王水及氯气)。

由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密度,被美誉为“太空金属”,钛的硬度与钢铁差不多,而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半,钛虽然稍稍比铝重一点,它的硬度却比铝大2倍。

五、汽车轻量化材料能够实现节能和提高续航,汽车制造中具有发展潜力的轻量化材料有哪些?

1、CFRP(碳纤维增强复合材料)

CFRP的原材料成本、制作成本、设备利用率/通用率等问题都严重制约着它的发展。从发展趋势看,一般汽车上很难大量使用CFRP材料。

但大家也别闻此色变,不排除CFRP被用作结构加强件的可能。

比如宝马7系上使用的“高强度碳纤维车身架构(首次实现量产的碳纤维、钢、铝智能轻量化车身结构)”,CFRP就被用于加固车顶横梁结构以及B柱和C柱、底部侧围、中央通道和后部支撑,相比上一代车型,全新BMW 7系最大减重达130kg。除此外,像沃尔沃旗下的Polestar(北极星)品牌,也采用了类似于蝴蝶结构的CFRP加强件。

2、特种工程塑料

特种工程塑料是指综合性能更高,长期使用温度在150℃以上的工程塑料,主要用于军事和航空航天领域。虽然汽车领域主要依赖通用塑料和五大工程塑料,但特种工程塑料因优异的综合性能以及汽车轻量化的迫切需求,在近些年也开始展露光彩。

总结来说,使用量最大的6大特种工程塑料分别是聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)和聚砜(PSF),今天我们就这几种材料给大家做下介绍。

|聚苯硫醚(PPS)的应用

PPS是以苯环和硫原子交替排列构成的线型高分子化合物,有优良的耐热性、阻燃性、耐介质性,比如PPS+GF的多项性能都要明显好于PPO和PPO+GF。

PPS和PPO的HWI、HAI、CTI、Flame测试对比
测试项目PPOPPO+GFPPS+GF
HWI(热线圈引燃测试)011
HAI(高电流电弧引燃测试)021
CTI(耐漏电性测试)224
Flame(阻燃性测试)0.7mm,V00.7mm,V10.28mm,V0

改性的PPS还解决了材料脆性大、延伸率低的缺点,提升了优势。

PPS和PPO的基本材料物理性能对比
测试项目单位PPOPPO+GFPPS+GF
密度1.121.131.66
拉伸强度Mpa6868200
断裂伸长率%2551.8
弯曲强度Mpa107120305
弯曲模量Mpa2540350015500
热变形温度122124260
缺口冲击强度J/m9193110

下表是改性PPS在汽车领域的应用情况,可看到集中在对强度、阻燃性、抗变形能力有需求的零部件上。

改性PPS在汽车上的应用
改性PPS产品特点汽车零部件
PPS+40%GF40%玻纤增强,高强度,高刚性,高耐热性,耐油和化学品,尺寸稳定性好泵叶轮,阀壳和衬套,线圈筒,变速箱,断路器,灯座,灯反射杯和支架,接线盒,汽车燃油系统等
散热PPS导热,电绝缘,阻燃UL94 V0,强度高,韧性好散热器,电机组件,LED灯座,热电路板,冷却组件等
PPS+30%GF+15%PTF30%的玻璃纤维增强,15%PTFE的润滑,高的连续使用和热变形温度,阻燃性,高强度,低蠕变,改进的摩擦,优异的耐磨喷油器,歧管,泵,活塞,齿轮,V型密封垫圈,轴承,控制盘,齿轮,泵叶轮,汽车电器齿轮零件等
PPS+30%CF30%碳纤维增强,高导电性和导热性,长期抗静电,高强度风扇叶片,制动套管,模型结构转子叶片,离合器组件,衬套等
PPS+65%(GF+MF)65%玻璃纤维/矿物增强,优异的尺寸稳定性,高耐热性,高刚度,高表面洁度混合阀连接器,高温反射器,泵壳,灯组件等

|聚醚醚酮(PEEK) 的应用

PEEK有出色的耐热性、耐摩耗性、吸收振动性和机械特性,由它打造的零件不依赖润滑油且噪音小,因此在齿轮、轴承、刹车调节器等领域颇受欢迎。

德国Robert Bosch GmbH公司已经用大量填充碳纤维的PEEK-KT880CF30 代替金属作为它的改进型 ABS 刹车系统的功能部件,降低了转动惯量,并且耐磨耗能力出色。

又或者丰田汽车采用此材料打造的刹车调节器,PEEK树脂密封圈压装在齿轮泵侧面,能够减轻滑动面间隙的气漏,既可以使输送压力高到20MPa,还可减轻刹车调节器的噪音及振动。

|液晶聚合物(LCP) 的应用

LCP有低吸湿性,耐化学腐蚀性、耐候性、阻燃性以及低介电常数等特点,因此被应用于发动机零部件以及特殊的耐热、隔热部件等领域。

比如本田混合动力车的功率模块外壳通过采用LCP实现顶级的小型化和高输出;马自达则用它开发出了LCP共混复合材料,可用于制造车门护板。

|聚酰亚胺(PI) 的应用

PI可耐400℃以上高温,高绝缘性能,1000Hz下介电常数为4.0,介电损耗仅为0.004~0.007,属F至H级绝缘材料。

随着通信、新能源等行业的崛起,PI的应用已经拓展到未来5G通信、锂电等领域。比如锂电池隔膜材料,PI隔膜相比传统聚烯烃隔膜有以下优点:

1)耐高温性好,能够提高锂离子电池的安全性能;

2)因较高的孔隙率,大量极性基团,使得锂离子电池可以在高倍率下充放电,既满足缩短充电时间要求,还能延长电池使用寿命。

虽然因为材料成本高、生产设备量不大等问题,PI隔膜的铺货量不大,但因传统聚烯烃隔膜吸液率和耐高温性差,PI隔膜还是被看好作为新一代隔膜材料。

|聚芳酯(PAR) 的应用

PAR是指酯基两端连接芳环的聚合物,一种透明无定形热塑性工程塑料,它有着优良的耐热性、阻燃性和无毒性,可直接采用普通热塑性成型方法成型。

在汽车领域,PAR主要应用与电子绝缘材料,比如波纹管。由于是无定形塑料,耐蠕变性能好,PAR PP阻燃波纹管有着成型收缩率小,尺寸稳定性好的优点。除此外,它还非常柔软,可以根据需要弯成不同的角度;又因为耐高温、防火阻燃、耐酸碱,耐油污等特点,对线束的保护作用显著。

|聚砜(PSF) 的应用

PSF有高热稳定性、电绝缘性、耐紫外线、高机械强度和耐酸碱腐蚀,依托改性,还解决了分离精度不高、对部分有机溶剂的抗性较差的缺点。

在航空航天和汽车工业中,PSF主要用作飞机内外舵组件、灯具遮光板、机罩、齿轮、电子打火装置、宇航员面罩遮护用具等领域。

还有研究称,针对聚砜膜过滤材料耐水、强度大、过滤效率高和清灰容易等优点,可将它应用于特征车辆中,解决了在沙漠地区及湿度较高地区特种车辆行驶数小时后,滤料受潮变型,阻力明显上升的难题,能够满足特种车辆空气过滤的需要。

3、可降解增强材料

CFRP的回收处理是一大难题,由于CFRP不可降解,因此将其磨成粉末、垃圾场填埋或焚烧都不行不通,早在2010年日本三菱人造丝公司就估计世界上废弃的CFRP就大约高达2万吨。

未来有可能是可降解增强材料的天下。

我们拿京都大学与多家零部件供应商正着手研发一款轻量化原型车为例,这款车采用了从木材中提取的CNF(纤维素纳米纤维)作为主体材料,它的比重仅为钢材的20%,抗拉强度却是钢材的5倍。最重要的,因为这种源自木头的材料,可以直接通过土壤降解。

当然了,作为一种概念级别的材料,它的成本比CFRP还要高,但既然是聊趋势,它有着不输于CFRP的优势,而且在后期处理上优势明显,是一种环境友好型材料。

六、为什么铝合金材料是轻量化主要材料?

因为铝合金材料优点很多,它的密度是钢的1/3,比吸能是钢的2倍,延伸性好、耐腐蚀易回收,且其铸造性能良好,可加工成不同形状,是目前最为热门的轻量化材料之一。

铝合金材料种类很多,汽车中应用的主要包括2系、5系、6系和7系铝,其形式包括板材、型材、管材及高性能铸铝。不同牌号铝合金的力学性能也会存在较大的差异。

七、列车车体材料轻量化的发展历程?

列车东体材料轻量化的发展历程是很不平凡的50年代的车辆车体都是木材料加工定作的。90年代的车辆才使用钢制车体,车辆走行部,5O年代到90年代,才使用滚动轴承,以前车辆走行部用的都是滑动轴瓦,检查不方便有时还会起火冒烟,现在车体钢材都达到标准,

八、邮轮延误险要准备什么材料?

旅客到门店需要提交的申请理赔材料包括:被保险人身份证原件或护照原件、复印件,保单号,航空公司出具的航班延误证明(上面须有客户的身份证号码、航班号、原定起飞时间、实际离港时间等信息,且必须加盖公司公章),登机牌,理赔申请书(到门店填写),接收赔款的银行卡原件、复印件。希望可以帮到你。

九、哪条邮轮线路最适合长途邮轮旅游?

长线邮轮并不适用于很多人,所以非邮轮爱好者和身体状况不稳定的朋友还是慎重;

长线邮轮的环球线一般都会提前一年半预定,因为这种线路一般都是被分拆销售,为避免各段满额,其实环球邮轮的预定都是比较抢手的;

地中海邮轮出过311天的环球邮轮产品,这是目前我了解的比较长的项目了,因疫情的调整后续是否还有还未可知;

如果决定去长线(环球)邮轮,需要考虑2个必要条件:签证问题和保险,这是旅行安心顺畅的不可或缺!

每种旅行方式其实都是对生活的向往,祝遂愿!

十、坐邮轮旅游需要哪些材料证件?

护照、冠照片两张 、身份证正反面复印件 、本人所在户口本复印件一份、所在工作单位营业执照副本复印件一份、本人填写的赴日旅游申请表一份 。特殊情况的资料准备 :

1、如客人暂无职业则需提供客人现所居住地街道或派出所开具的居住证明原件一份。

2、如客人为退休人员则需提供客人本人退休证复印件一份。

3、如客人为在校学生则需提供客人本人学生证复印件一份。 5、如参团客人为夫妻两人,资产证明可以只出具其中一方名义下资产即可,同时提供两人结婚证复印件一份。 6、如参团客人护照为非北京领区签发,则需提供暂住证原件一份,以及其暂住证所居住城市相对应的工作单位证明。

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