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纤维增强复合材料实现汽车的轻量化

--汽车实现轻量化 纤维增强复合材料很关键

供稿:中国工控网 2016/8/17 13:11:49

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  • 关键词: 纤维增强复合材料 热塑性 轻量化
  • 摘要:纤维增强复合材料(简称FRP)是由增强纤维材料,如玻璃纤维,碳纤维,芳纶纤维等,与基体材料经过缠绕,模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料,具有轻质高强、重载等特点,在实现汽车轻量化中发挥着巨大的作用。

汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。

可以说,汽车行业实现严格的排放法规并不容易,显然需要更轻量的解决方案,随着工艺的进步,轻量化的实现正一步步实现,而这也成为塑料行业发展的好机会。而纤维增强复合材料(简称FRP)是由增强纤维材料,如玻璃纤维,碳纤维,芳纶纤维等,与基体材料经过缠绕,模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料,具有轻质高强、重载等特点,在实现汽车轻量化中发挥着巨大的作用。

纤维增强复合材料很关键

有研究表明:总重量1550千克的新能源汽车续航里程186公里,如果总重量能减少到1011千克,则续航里程可提高到275.5公里。新材料能否为汽车轻量化带来新的曙光?

在日前中国工程院举行的“高性能纤维与汽车轻量化技术创新发展战略研究”项目成果发布会上,与会专家表示,纤维增强复合材料是至今为止综合性能最好、能在工程上应用的轻量化材料。包括碳纤维在内的高性能纤维不仅可以用在汽车等运输工具的减排降耗,还可以提高机械运动精度,帮助海洋化工装备防腐蚀等。

纤维增强热塑性复合材料潜力巨大

美国科罗拉多州恩格尔伍德市Polystrand公司的热塑性复合材料专家,研制出了一款GT-Lite赛车,这款特制的赛车旨在突出热塑性复合材料在汽车配件上的应用。528-29日,在科罗拉多州普韦布洛市的普韦布洛赛车公园,美国赛车俱乐部(SCCA)举办了一场英雄之乡赛车竞速比赛,随着冲刺赛和正赛颁奖典礼的结束,这款赛车第三个赛车周圆满完成。

Polystrand公司认为这是第一辆以连续纤维增强热塑性(尼龙)复合材料作为主悬架弹簧的汽车。Polystrand公司的董事长说:“虽然热塑性塑料已经在汽车上应用了数十年,但我们相信将连续纤维增强热塑性复合材料应用于主悬架弹簧,仍然是行业内的首创之举。由于纤维增强热塑性复合材料易于加工、性价比高且可循环利用,所以我们坚信,它将有可能替代当前材料,在汽车轻量化应用中发挥巨大潜力。”

碳纤维增强树脂基复合材料很重要

不久前,丰田在“2016日本智慧社区展”上,公开了其配备CFRP制尾门的新款普锐斯PHV的日版车型。其负责人称,丰田预定2016年秋季在日本、美国及欧洲上市的新款插电式混合动力车(PHEV)“普锐斯PHV”的尾门采用碳纤维增强树脂基复合材料CFRP。通过由现行款的铝合金变更为CFRP,将尾门的重量减轻了3kg

采用CFRP的是尾门内侧的骨架部分。通过采用CFRP,与利用铝合金制造相同形状的产品时相比,尾门重量可减轻3kg。不过,新款车加长了后悬挂,因此尾门的形状比现行款要大,所以实际重量与现行款的尾门基本相同。







审核编辑(王雪)
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