复合材料让混合动力汽车成为现实

    复合材料还有很多其它的优势,例如提高结构件整体刚性,设计灵活性,减少车辆行驶噪音和隔热的优点。专家预计混合动力汽车和轻型卡车在2012年的销量能够超过一百万辆。
    美国汽车复合材料协会(Automotive Composites Alliance  简称 ACA)近日也发布了一份报告,旨在阐述复合材料在混合动力汽车中将发挥的重要角色。
    Meridian Automotive Systems 公司高级工程师David Dyke说:“我们始终抱有这样的想法,就是‘让我们来看看到底可以做些什么?’ 我们始终在考虑复合材料能够帮助我们如何提高零部件性能。”
    Molded Fiber Glass公司的程序工程师Dyke和Jeff Bates表示,他们目前研发的重点是如何通过“三明治”结构(夹芯用泡沫或轻木),使得车辆行驶时具有更低噪音和更强的刚性。
    复合材料对于电池板是理想材料
    电池板包含电池模块、电子控制器和电路保护装置,在美国通常由金属冲压件制成。复合材料是该产品传统金属材质的理想替代品。由于复合材料不导电,因此提供了一项额外的安全保障,再加上复合材料具耐腐蚀性能,还能为电池板提供更长寿命。
    复合材料为什么如此适合混合动力汽车:
    与金属材质相比,大幅减重:同一零部件,FRP材质比钢材减重40%,且具有同样强度;
    降低模具费用:复合材料零部件模具比金属部件模具要降低80%的费用;
    良好的抗疲劳、蠕变、 冲击和断裂韧性: 由于增强体的加入,复合材料的抗疲劳、蠕变、 冲击和断裂韧性等性能得到提高,特别是陶瓷基复合材料的脆性得到明显改善;
    良好的耐高温性能:复合材料可以在广泛的温度范围内使用,同时其使用温度均高于复合材料基体。目前聚合物基复合材料的高耐温上限为350℃;金属基复合材料按不同的基体性能,其使用温度在350℃~ 1100℃范围内变动;陶瓷基复合材料的使用温度可达1400℃;而碳碳复合材料的使用温度高,可高达2800℃;
    降低成本:采用复合材料部件能够帮助生产商降低更多成本;
    良好的化学稳定性:聚合物基复合材料和陶瓷基复合材料具有良好的抗腐蚀性;
    更具设计灵活性:复合材料区别于传统材料的根本特点之一就是可设计性好,设计人员可根据所需制品对力学及其它性能的要求,对结构设计的同时对材料本身进行设计。具体体现在两个方面:力学设计给制品一定的强度和刚度;功能设计给制品除力学性能外的其他性能。
    良好的尺寸稳定性:加入增强体到基体材料中不仅可以提高材料的强度和刚度,而且可以使其热膨胀系数明显下降。通过改变复合材料中增强体的含量,可以调整复合材料的热膨胀系数。例如在石墨纤维增强镁基复合材料中,当石墨纤维的含量达到48%时,复合材料的热膨胀系数为零,即在温度变化时其制品不发生热变形。这对人造卫星构件非常重要。