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各种新型材料正大量进入汽车制造领域
2006年7月24日 8:29  来源:科技日报

    如果你现在还认为轿车外壳只能由钢和玻璃制成,那就大错特错了。实际上,当今汽车制造商在新型轿车的生产中采用了许多新型材料,例如新型复合材料、轻合金和新型防碎片玻璃等,即使是他们所使用的传统钢材,也与以前使用的大不相同了。

    新型材料的采用不仅降低了生产成本和汽车自重,降低了油耗,而且不同程度地提高了轿车的安全性。加拿大的一些公司在开发利用这些新材料方面,就显得格外引人注目。

    人们将工程塑料应用到轿车生产上的历史已经不短了。今天,经过改进的工程塑料和复合材料则为降低轿车重量和成本提供了新的空间。位于加拿大安大略省博尔顿市的一家喷射模塑公司,最近开发出一种浇铸制模机器,用于制作复合材料,取代了过去采用的预混材料球的方法。该技术目前刚刚进入市场,成本低廉,生产者可以使用较长的纤维生产复合材料,使产品的强度更高。

    还有一种称作为纳米复合材料的新材料,工程人员使用黏土或碳的细小微粒,代替过去使用的玻璃纤维。这种复合材料不仅强度更高,而且外观也更好看。纳米复合材料现在还刚刚开始在汽车上使用。

    此外,轻金属镁也正在汽车制造中被大量使用。目前在北美生产的汽车,平均每辆含这种轻金属4.08公斤。加拿大哈士其公司拥有一套新的镁金属喷射模塑系统,该系统制造的汽车部件比旧方法精度更高,可以将金属镁制作成要求严格的部件。

    尽管新型复合材料和轻金属在轿车制造中发挥的作用日益重要,但钢仍然是汽车生产的关键材料。

    4年前,一种叫做先进高强度钢(AHS)的钢材就开始应用于汽车生产。从2004年开始,通用汽车公司在雪弗莱车型上首先开始使用这种“多相位”的AHS钢材,占其车身总重的12%。现在,许多其他车型也开始使用这种钢材。这种钢材的主要优点是强度高,更容易成型,碰撞性能更佳,而且重量不变。把它用在轿车前端时,它能吸收更多的碰撞能量。下一代正在开发中的钢材被称为“诱导转化塑性”(TRIP),其强度和可成型性能还将进一步提高。

    美国杜邦公司设在安大略省金斯顿市的研究与工程中心,正在研究将芳纶纤维与橡胶混合,在不降低橡胶弹性的情况下提高其强度。这种橡胶将被应用于轿车轮胎和皮带上,杜邦公司设在金斯顿市的工厂是生产这种混合橡胶的唯一厂家。

    轿车玻璃也在改进中。现在,普遍使用的轿车玻璃是在两层玻璃之间夹塑料,即所谓的“三明治结构”。杜邦公司正在研制一种防碎片玻璃,这种玻璃是将两层塑料溶化到一层玻璃上,塑料的那面在车里,如果外层玻璃被外力所击,车里将不产生玻璃碎片。新的防碎片玻璃会比现在使用的玻璃轻30%至40%,而且价格也比现在的玻璃便宜25%。

 

 
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