由于環保和節能的需要,汽車工業向著輕量化方向發展。所謂的汽車輕量化,就是在保證汽車的強度和安全性能的前提下,盡可能地降低汽車的整備質量,從而提高汽車的動力性,減少燃料消耗,降低排氣污染。
實驗證明,汽車自重每減少10%,燃油效率可提高6%~8%,汽車每減重100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升、二氧化碳排放可減少1公斤。采用輕量化材料是汽車輕量化的主要途徑之一。
玄武巖纖維是一種輕量化的材料
玄武巖纖維是一種綠色環保的高性能纖維材料,行業內常用“點石成金”來形容其生產過程,也就是將天然的玄武巖礦石粉碎后在1450~1500℃溫度范圍內熔化,拉絲制備成玄武巖纖維。
玄武巖纖維具有力學性能佳、耐高溫性能好、化學性能穩定、生產過程環保等等一系列優點,綜合性能優異。以其與樹脂復合,制備的纖維增強復合材料是一種性能優異的輕量化材料。
玄武巖纖維助力汽車輕量化
近年來,應用玄武巖纖維復合材料打造的輕量化汽車頻頻亮相各大國際車展。德國Edag公司 Light Car概念車,采用玄武巖纖維復合材料打造車體,兼具輕巧、穩定等優點,100%可回收再利用。意大利Roller Team房車公司環保概念房車Triaca230,采用玄武巖纖維復合材料墻板,減重30%。俄羅斯Yo-motor公司推出的城市電動車,采用玄武巖纖維復合材料車身,該車總重量只有700kg。
玄武巖纖維在汽車輕量化上的未來展望
①在乘用車上的應用展望
近年來隨著純電動汽車輕量化的迫切需求,以及高壓RTM、模壓加注塑一體成型等先進成型工藝的發展,連續纖維增強復合材料開始在汽車上實現批量應用。連續纖維增強復合材料已被廣泛應用于車門模塊、引擎蓋、電池箱、防撞梁、板簧、底護板等部件。
目前,乘用車用復合材料以玻璃纖維增強為主,碳纖維由于其價格昂貴,還難以在乘用車上大批量使用。玄武巖纖維抗拉強度接近T300碳纖維水平,價格只有T300碳纖維的1/5左右,是一種非常有潛力的汽車輕量化材料,可以代替玻璃纖維制造乘用車覆蓋件、結構件和功能件,助力乘用車進一步實現輕量化。
②在商用車上的應用展望
近年來復合材料在商用車上應用拓展很快,尤其在重型卡車方面,玻璃纖維復合材料被廣泛應用于駕駛室頂蓋、導流罩、導流板、前圍面罩、保險杠、翼子板、側圍護板、腳踏板、輪罩及其裝飾板、門下裝飾板、前圍裝飾罩、側裙板等。
玄武巖纖維復合材料具有比玻璃鋼更為優異的綜合性能,有望在商用車上述部件上實現量產應用。(來源:武漢先進院)
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