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企業商機
輕量化材料基本參數
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輕量化材料企業商機

氣門彈簧用的Si-Cr鋼中添加V,通過晶粒細化確保韌性,由增C提**度。這樣改進后,彈簧的高周疲勞強度約提高8%,可實現15%的輕量化。通過有限元分析,螺旋彈簧內、外側應力均勻分布的檸檬形斷面彈簧鋼絲得以開發,使彈簧實現7%的輕量化。(2) 齒輪汽車發動機有高功率化的趨勢,而傳動器有緊湊小型化的傾向。這勢必加大傳動齒輪的負荷,從而對齒輪鋼的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度的要求也相應提高。提高鋼中Ni、Cr、Mo等合金元素的含量可以提高齒輪鋼的淬透性和強度,但單純靠合金元素來強化齒輪鋼會使鋼的切削性能變壞、熱處理工藝復雜,原材料成本和生產成本都會大幅度提高。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬。上海附近輕量化材料分類

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聚苯硫醚簡稱 PPS。PPS 的突出性能有:①良好的耐熱性能,可在180~220℃溫度范圍內使用;②耐腐蝕性接近聚四氟乙烯;③電性能優異;④機械性能優異;⑤阻燃性能好。PPS 的不足之處有:①價格太高,在耐高溫塑料中屬于低價位,但比通用工程塑料高許多;②韌性差,性脆;③加工中粘度不穩定。純 PPS 因性脆很少單獨使用,應用的 PPS 為其改性能品種。具體有:40%玻璃纖維增強 PPS(R4),無機填充 PPS(R8),碳纖維增強 PPS(G6)等。PPS 用于汽車占45%,用于電子、電器占 30%,其他占 25%。PPS 的發展速度很快,預計它將成為第六大工程塑料。上海附近輕量化材料分類采用計算機進行結構設計。如采用有限元分析、局部加強設計等;

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復合材料 [5]是一種混合物。在很多領域都發揮了很大的作用,代替了很多傳統的材料。復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為:①纖維增強復合材料。將各種纖維增強體置于基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄;芯材質輕、強度低,但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布于基體中,如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜于一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比,其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高,并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜復合材料。

工程塑料的性能特點主要是:(1)與通用塑料相比,具有優良的耐熱和耐寒性能,在***的溫度范圍內機械性能優良,適宜作為結構材料使用;(2)耐腐蝕性良好,受環境影響較小,有良好的耐久性;(3)與金屬材料相比,容易加工,生產效率高,并可簡化程序,節省費用;(4)有良好的尺寸穩定性和電絕緣性;(5)重量輕,比強度高,并具有突出的減摩、耐磨性。工程塑料是在20世紀50年代才得到迅速發展的。尼龍66樹脂雖然早在1939年就已研制成功并投入生產,但當時它主要用于制造合成纖維,直到50年代才突破純纖維傳統用途,經過成型加工制造塑料。在提高操控性的同時還能有出色的節油表現。

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高強度鋼板轎車自重的25%在車身,車身材料的輕量化舉足輕重。20世紀90年代,世界范圍內的35家主要鋼鐵企業合作完成了“超輕鋼質汽車車身”(ULSAB-Ultra Light Steel Auto Body)課題。該課題的研究成果表明,車身鋼板的90%使用現已大量生產的高強度鋼板(包括**度、超**度和夾層減重鋼板),可以在不增加成本的前提下實現車身降重25%(以4門轎車為參照),且靜態扭轉剛度提高80%,靜態彎曲剛度提高52%,***車身結構模量提高58%,滿足全部碰撞法規要求。當然,這還是一個研究的成果,高強度鋼板在車身上的實際應用還未達到如此高的水平。在前述ULSAB車身有18個零件采用了此技術。普陀區新款輕量化材料產品介紹

復合材料的成型方法按基體材料不同各異。上海附近輕量化材料分類

①汽車主流規格車型持續優化,規格主參數尺寸保留的前提下,提升整車結構強度,降低耗材用量;②采用輕質材料。如鋁、鎂、陶瓷、塑料、玻璃纖維或碳纖維復合材料等;③采用計算機進行結構設計。如采用有限元分析、局部加強設計等;④采用承載式車身,減薄車身板料厚度等。其中,當前的主要汽車輕量化措施主要是采用輕質材料。鋼鐵材料在與有色合金和高分子材料的競爭中繼續發揮其價格便宜、工藝成熟的優勢,通過**度化和有效的強化措施可充分發揮其強度潛力,以致迄今為止仍然是在汽車生產上使用**多的材料。上海附近輕量化材料分類

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