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復合材料在交通運輸輕量化中的應用

2020-02-23

       復合材料用纖維材料除碳纖維以外,還有各種工業(yè)化生產(chǎn)的有機或者無機的纖維材料,比如玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維、丙綸纖維等等,只不過碳纖維材料在性能和密度上的優(yōu)勢是比較大的,不同纖維有不同的性能特點,實際上在具體應用的時候還是要考慮產(chǎn)品需求來選擇合適的纖維材料才是合理的。



       針對車輛而言,除了碳纖維,連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料,可以比較好的解決環(huán)保問題,理論上用熱塑性材料生產(chǎn)的零部件在報廢后可以重新回收再利用,第二是熱塑性材料在加工上比起熱固性材料有天然的優(yōu)勢,本質(zhì)上熱塑性材料的加工無非是加熱、成型、冷卻,這個過程是個物理變化,而不是化學變化,這個在控制上比較容易實現(xiàn)的,現(xiàn)有的模壓、注塑、擠出等加工工藝都能實現(xiàn)高效率大規(guī)模的生產(chǎn)制造。第三最重要的是,連續(xù)纖維增強的熱塑性復合材料在其使用溫度內(nèi)比較常規(guī)的各種增強工程塑料的性能(主要是機械性能)要高出很大一塊,從比強度、比模量來看超過車用鋼材的性能,是能夠滿足車輛實際使用的技術要求的。


1)商用車輕量化

       目前汽車輕量化主要集中在廂式貨車廂板和乘用車次結(jié)構件。其中使用以連續(xù)纖維增強PP為外蒙皮的蜂窩板可以替代廂式貨車傳統(tǒng)的玻璃鋼車廂板和金屬車廂板。可非常明顯的降低廂式貨車整車質(zhì)量。



2)乘用車輕量化

       在乘用車輕量化中,連續(xù)纖維織物增強熱塑性復合材料目前被國外企業(yè)更加廣泛的采用。通過對織物增強的熱塑性復合材料片材的模壓加注塑的工藝使得制件的成本更低、重量更輕且保持良好的物理性能。



(3)軌道交通的輕量化

       在軌道交通領域使用玻璃纖維PP單向帶鋪層的薄板經(jīng)過處理,被應用在棚車內(nèi)襯板用來替代傳統(tǒng)的竹膠板,來增加對棚車廂體的保護,并且大幅度的降低車體重量,最終達到節(jié)能的效果。




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