復合材料讓混合動力汽車成為現實
復合材料還有很多其它的優勢,例如提高結構件整體剛性,設計靈活性,減少車輛行駛噪音和隔熱的優點。專家預計混合動力汽車和輕型卡車在2012年的銷量能夠超過一百萬輛。
美國汽車復合材料協會(Automotive Composites Alliance 簡稱 ACA)近日也發布了一份報告,旨在闡述復合材料在混合動力汽車中將發揮的重要角色。
Meridian Automotive Systems 公司高級工程師David Dyke說:“我們始終抱有這樣的想法,就是‘讓我們來看看到底可以做些什么?’ 我們始終在考慮復合材料能夠幫助我們如何提高零部件性能?!?BR> Molded Fiber Glass公司的程序工程師Dyke和Jeff Bates表示,他們目前研發的重點是如何通過“三明治”結構(夾芯用泡沫或輕木),使得車輛行駛時具有更低噪音和更強的剛性。
復合材料對于電池板是理想材料
電池板包含電池模塊、電子控制器和電路保護裝置,在美國通常由金屬沖壓件制成。復合材料是該產品傳統金屬材質的理想替代品。由于復合材料不導電,因此提供了一項額外的安全保障,再加上復合材料具耐腐蝕性能,還能為電池板提供更長壽命。
復合材料為什么如此適合混合動力汽車:
與金屬材質相比,大幅減重:同一零部件,FRP材質比鋼材減重40%,且具有同樣強度;
降低模具費用:復合材料零部件模具比金屬部件模具要降低80%的費用;
良好的抗疲勞、蠕變、 沖擊和斷裂韌性: 由于增強體的加入,復合材料的抗疲勞、蠕變、 沖擊和斷裂韌性等性能得到提高,特別是陶瓷基復合材料的脆性得到明顯改善;
良好的耐高溫性能:復合材料可以在廣泛的溫度范圍內使用,同時其使用溫度均高于復合材料基體。目前聚合物基復合材料的高耐溫上限為350℃;金屬基復合材料按不同的基體性能,其使用溫度在350℃~ 1100℃范圍內變動;陶瓷基復合材料的使用溫度可達1400℃;而碳碳復合材料的使用溫度高,可高達2800℃;
降低成本:采用復合材料部件能夠幫助生產商降低更多成本;
良好的化學穩定性:聚合物基復合材料和陶瓷基復合材料具有良好的抗腐蝕性;
更具設計靈活性:復合材料區別于傳統材料的根本特點之一就是可設計性好,設計人員可根據所需制品對力學及其它性能的要求,對結構設計的同時對材料本身進行設計。具體體現在兩個方面:力學設計給制品一定的強度和剛度;功能設計給制品除力學性能外的其他性能。
良好的尺寸穩定性:加入增強體到基體材料中不僅可以提高材料的強度和剛度,而且可以使其熱膨脹系數明顯下降。通過改變復合材料中增強體的含量,可以調整復合材料的熱膨脹系數。例如在石墨纖維增強鎂基復合材料中,當石墨纖維的含量達到48%時,復合材料的熱膨脹系數為零,即在溫度變化時其制品不發生熱變形。這對人造衛星構件非常重要。










































