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復合材料助汽車工業騰飛
2010-5-17 來源:復材在線
關鍵詞:復合材料 汽車工業

   
極速跑車

    位于加州的特斯拉汽車公司生產的雙人座純電動汽車特斯拉Roadster跑車(Tesla Roadster Sport)在底特律車展上大放異彩。目前該公司已經接到該跑車的訂單。特斯拉Roadster最大的特點就是高功率和輕重量。當然,如此輕的車身重量,還是由于制造過程中,使用了碳纖維/環氧輕質復合材料。特斯拉公司表示,開發該款車型,公司共計耗時兩年,經歷了設計、原型制作、測試、改進設計、再測試、會議討論等過程。

    特斯拉公司在RTM工藝中應用了碳纖維氈生產汽車行業復合材料零部件。車身面板采用三明治結構,面板為碳纖維復合材料,芯材為玻璃纖維和聚合物。公司官方數據顯示,特斯拉Roadster0~60公里僅需3.7秒,美國銷售起價為12.85萬美元,歐洲銷售起價為11.2萬歐元(不含增值稅)。

    特斯拉Roadster跑車采用創新的輕體碳纖維環氧復合材料車身面板,是純電動敞篷跑車。
   
    英國汽車制造商蓮花公司,也幫助特斯拉公司一起投入對這款電動車輛的研發工作。預計蓮花公司在不久也將推出其電動車型。這也是自從公司在1995年推出Elise車型后,再次推出其電動系列車型。Evora跑車采用了鋁制底盤,復合材料車頂和車身面板,使得車身整體具有更高剛度。
   
減重300公斤?
   
    工程聚合物專家泰科納公司估計如果汽車制造商現在就使用塑料代替金屬,中型客車有望減低50公斤。從中期來看,今天汽車中平均900公斤的鋼材和其它金屬確實可以通過使用替代材料如復合材料和混合材料解決方案做到減重300公斤。舉個例子,大眾公司使用泰科納公司的Celstran®+型長纖維增強熱塑性材料(以下簡稱 LFRT)生產高爾夫Plus這款汽車的儀表板。結果是應用新型復合材料不但能夠比金屬零部件減少加工步驟,而且儀表板的重量能夠減重8公斤,并且降低了生產成本。

    主營熱塑性聚合物的RTP公司將集中生產聚丙烯LFRT商業化,為了更加適合汽車行業的需求。Lucintel公司①行業研究人員表示,由于具備高耐沖擊性和適合制造結構件,LFRT復合材料已成為今日塑料工業領域成長最快的一類原材料。與金屬材料相比,LFRT具有更高的比強度和抗沖擊性,提供更大的設計靈活性,和更好的耐化學腐蝕性能。盡管工業原材料數不勝數,但是先進的技術以及滿足汽車工業的需求,是促進LFRT復合材料迅猛發展的主要原因。

    LFRT復合材料的同類競爭品包括:短纖維增強塑料,玻璃纖維氈熱塑性塑料,SMC/BMC和金屬。Lucintel公司的市場研究人員表示,目前在汽車業應用領域中,SMC正在受到來自玻璃纖維氈熱塑性塑料的挑戰:后者成型時間更短且保質期更長,而且無論在高溫和低溫的情況下,其抗沖擊性能都更強。因此,Lucintel公司預計高級玻璃纖維氈熱塑性塑料將在今后的汽車工業更廣泛用于車身外部面板的制作中。
   
    福特汽車公司已明確表示,到2020年提高40%的燃油效率,減重是能夠幫助其實現這一目標的主要途徑。根據原型試驗車,福特公司的目標是將現行車輛減重340公斤,而不會降低駕駛安全性能。為了實現這一目標,福特公司的科研人員選中了納米技術,使產品重量更輕,更具耐久性和提高燃油效率。福特認為,納米技術在汽車應用中擁有巨大潛力。

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