汽車新材料
關(guān)注創(chuàng)建者：Dillon 創(chuàng)建時間：2016-03-18
汽車新材料的視頻教程
新能源汽車電池/儲能熱管理結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)階到高階-十大專題50個技術(shù)點(diǎn)掌握熱結(jié)構(gòu)建模核心能力
、隔熱保溫材料、支撐材料等進(jìn)行一一講解。
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汽車新材料的實例教程
輕量化在理論上確實能起到節(jié)能降耗的作用，但是量產(chǎn)車實際表現(xiàn)究竟如何，能否在2020年實現(xiàn)平均5.0L/100km的目標(biāo)，目前來看情況依舊不明朗，只能說不斷通過推進(jìn)新技術(shù)的方式盡可能達(dá)到這樣的目標(biāo)吧。
□ END □
來源：汽車新材料部落
預(yù)計將在9月發(fā)布的新車就是用強(qiáng)化塑料生產(chǎn)的，有望比傳統(tǒng)汽車輕38%。同樣的車型若使用鐵和玻璃制造，重量為1333公斤，而使用新材料生產(chǎn)將只有832公斤。
日本能否憑借在化學(xué)技術(shù)方面的優(yōu)勢改變汽車的未來?
目前，新材料在實際應(yīng)用方面面臨的主要障礙是高成本，新材料汽車的造價是現(xiàn)有汽車的數(shù)倍。伊藤教授說，他們的目標(biāo)是用增成本來獲得十倍以上的性能。計劃在十年后實現(xiàn)新材料汽車實際應(yīng)用的伊藤教授對此充滿信心，“研究成果不能躺在實驗室里”。
環(huán)氧樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=new%2Fview&id=2770
展開 圖1 汽車底護(hù)板
隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)向電動化、智能化加速轉(zhuǎn)型，新能源汽車的底部安全防護(hù)已成為決定產(chǎn)品可靠性與市場競爭力的核心要素之一。面對復(fù)雜的真實路況——從城市道路的減速帶到非鋪裝路面的碎石與凸起——作為動力電池“第一道物理防線”的底護(hù)板，其性能直接關(guān)系到整車的安全底線。
圖2 高分子復(fù)合材料與鋁鎂合金材料的對比
傳統(tǒng)的金屬防護(hù)方案雖然可靠，但過大的重量已成為阻礙車輛續(xù)航里程提升的“阿克琉斯之踵”。在此背景下，以連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料（Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic， CFRTP） 為代表的輕量化高性能材料方案應(yīng)運(yùn)而生，正引領(lǐng)一場從“金屬護(hù)甲”到“復(fù)合材料鎧甲”的靜默革命。
圖3 底盤全方位保護(hù)5件套
在這場材料革新中，我國材料科技企業(yè)已走在前列。例如，金發(fā)科技憑借其在CFRTP領(lǐng)域深厚的技術(shù)積累，創(chuàng)新性地將該材料應(yīng)用于動力電池的底護(hù)板與密封蓋系統(tǒng)。
底護(hù)板復(fù)合材料
① 更強(qiáng)的防護(hù)能力：Kingfa復(fù)合材料底護(hù)板較能夠顯著提升動力電池底部沖擊防護(hù)效果。即使在16mm直徑的球頭沖擊下下(更嚴(yán)苛的底部沖擊試驗)Kingfa復(fù)合材料底護(hù)板較3mm鋁板具有更強(qiáng)的防護(hù)能力；
② 更低的零件成本：使用復(fù)合材料對高強(qiáng)鋼的封裝，節(jié)省了電泳，PVC涂層等工藝成本，整體零件成本有很大的節(jié)約。Kingfa復(fù)合材料底護(hù)板較鋁板可以大幅節(jié)省材料成本。
更值得關(guān)注的是，金發(fā)科技通過對阻燃配方的創(chuàng)新設(shè)計，使CFRTP部件同時滿足了高玻纖含量、V0級阻燃、1200℃耐火燒等極端安全要求，展現(xiàn)了材料本身的多功能集成潛力。
然而，復(fù)合材料的“可設(shè)計性”既是其優(yōu)勢，也帶來了巨大的開發(fā)挑戰(zhàn)。
展開 而其生產(chǎn)的本內(nèi)板等內(nèi)飾件，還運(yùn)用了洋麻纖維增強(qiáng)材料。例如，全新BMW X1門板采用植物材料洋麻作為基板，通過減少樹脂材料的使用，并采用一體成型工藝。減重的同時，還可最大程度減少化學(xué)制品的使用，以此改善汽車室內(nèi)空氣質(zhì)量。
未來十年 汽車仍是“鋼”天下
有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，如今生產(chǎn)一輛普通轎車，其主要材料的重量構(gòu)成比大致為：鋼鐵65%-70%、有色金屬10%-15%、非金屬材料20%左右。而在輕量化趨勢的影響下，各種新型材料，如輕金屬材料、復(fù)合材料等將越來越多地應(yīng)用于現(xiàn)代汽車制造過程中。
然而，在2016年中國汽車工程學(xué)會發(fā)布的《中國節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中，對于輕量化材料的發(fā)展目標(biāo)提到：至2030年，車輛整備質(zhì)量要較2015年減重35%，高強(qiáng)鋼應(yīng)用比例將大幅增加，單車用鋁量超過350kg，單車用鎂合金達(dá)到45kg，碳纖維使用量占車重5%。由此可見，鋼材仍是最主要的汽車材料，即使是十年后，這一格局仍不會發(fā)生太大變化。
這其中，成本是最主要的因素。據(jù)了解，同樣是1公斤材料，鋼材需0.8美金-1美金，鋁材需2.4美金-2.6美金，而碳纖維則高達(dá)20美金-30美金，幾乎是鋼材的20倍。雖然各方都在努力降低材料成本，但在短期內(nèi)，碳纖維材料的大面積應(yīng)用仍將出現(xiàn)在那些超級跑車上。而鋁合金材料或許是車企減重的主要手段，只要能完善車企流水線工藝，解決產(chǎn)品一致性問題，便能有效降低鋁合金零部件的制造成本。此外，高性能塑料、生物材料等新材料仍將是汽車零部件輕量化的不錯選擇。
展開 驅(qū)動電機(jī)是新能源汽車的“心臟”，而稀土永磁材料則是驅(qū)動電機(jī)的首選材料。稀土永磁驅(qū)動電機(jī)可以大幅減輕電機(jī)重量、縮小電機(jī)尺寸、提高工作效率。
GB/T 39494-2020新能源汽車驅(qū)動電機(jī)用稀土永磁材料表面涂鍍層結(jié)合力的測定 即將于2021年10月1日開始實施，主要適用于新能源汽車驅(qū)動電機(jī)用稀土永磁材料表面的單層或多層涂鍍層結(jié)合力的測定，涂鍍層包括采用電鍍、電泳、噴涂、物理氣相沉積、化學(xué)鍍等技術(shù)的涂鍍層（帶有涂鍍層的稀土永磁材料以下簡稱涂鍍層產(chǎn)品）。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了新能源汽車驅(qū)動電機(jī)用稀土永磁材料表面涂鍍層結(jié)合力的測定方法。共包含四種方法，拉開法、剪切法、劃格法、熱震法，均為破壞性試驗方法。
一、拉開法
1、方法原理：將試柱用膠黏劑固定在涂鍍層上，利用拉力試驗機(jī)在涂鍍層的法線方向上連續(xù)地施加載荷，當(dāng)該載荷大于涂鍍層的結(jié)合力時，涂鍍層即從基體上分離或涂鍍層的不同膜層分離。用破壞涂鍍層／基體界面間附著所施加的拉力與粘接面積的比值或破壞涂鍍層／基體界面間附著所施加的拉力來表示涂鍍層的結(jié)合力。
2、試驗設(shè)備與材料
1）高低溫沖擊試驗箱
用于涂鍍層產(chǎn)品的高低溫交變處理。可使用兩個獨(dú)立的溫度試驗箱或一個快速溫度變化的試驗箱。可采用人工或自動轉(zhuǎn)換方法，試驗箱應(yīng)在３ｍｉｎ內(nèi)完成高低溫轉(zhuǎn)換。
2）拉力試驗機(jī)
拉力試驗機(jī)的測力系統(tǒng)及同軸度應(yīng)按照ＪＪＧ４７５—２００８進(jìn)行校準(zhǔn)，其精確度應(yīng)為１級或優(yōu)于１級。拉力試驗機(jī)橫梁應(yīng)能保持空載速度在０.５ｍｍ／ｍｉｎ以內(nèi)恒速運(yùn)行，加卸力應(yīng)平穩(wěn)、無振動、無沖擊。
3）試驗組合
試驗裝置
拉開法試驗裝置如圖１所示。裝置Ａ適用于上下表面平行的涂鍍層產(chǎn)品。對厚度小于５ｍｍ的涂鍍層產(chǎn)品，為避免拉伸過程中因涂鍍層產(chǎn)品強(qiáng)度不夠而導(dǎo)致斷裂，宜在涂鍍層產(chǎn)品的另一面粘接一塊鋼片，使下夾具的力作用在鋼片上。對于厚度不小于５ｍｍ的涂鍍層產(chǎn)品，可不粘接鋼片。
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欄目導(dǎo)語：
在我們的「高分子與新材料技術(shù)交流群」中，每天都有大量來自研發(fā)、工藝、測試一線的工程師進(jìn)行技術(shù)碰撞。為了沉淀這些高價值的行業(yè)探討，我們特別開設(shè)了【群聊技術(shù)趴】專欄，用專業(yè)視角解答產(chǎn)業(yè)技術(shù)痛點(diǎn)。本期，我們將目光聚焦于新能源汽車的"神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)"——汽車線束。
???♂? 本期精選提問
@李工（某新能源線束企業(yè) 工藝工程師）：
"各位專家好，我是做新能源線束工藝的。以前我們主要做傳統(tǒng)低壓線
咨詢電話：020-66221668
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