【復(fù)材資訊】熱塑復(fù)合材料代替金屬可延長電池壽命，還能減重回收，迎發(fā)展春天！

據(jù)外媒報(bào)道，西班牙技術(shù)中心AIMPLAS獲得巴倫西亞地方政府資助，將開展VETERIA21項(xiàng)目，為熱塑性復(fù)合材料開發(fā)新的、更有效的轉(zhuǎn)化工藝，以便可替代電動汽車電池的金屬成分。

這些材料可確保大幅減輕車輛重量，從而延長電池壽命。不僅如此，這些材料還可回收，因此符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)。而目前的鋰離子電池模塊由不銹鋼和鋁制成，外形大且重，占車輛重量的20%到30%。

相關(guān)人員表示：“一般來說，金屬部件占汽車重量的73%。因此熱固性復(fù)合材料是電池外殼的輕質(zhì)替代品。但其可回收性和生產(chǎn)率不高，而熱塑性復(fù)合材料具有較高可回收性和生產(chǎn)率，可以作為熱固性復(fù)合材料的替代物?！?/span>

熱塑性復(fù)合材料逐漸成為汽車減重主要材料。此外，該材料還在機(jī)械阻力方面具有優(yōu)勢，且可適應(yīng)不同制造工藝、具有較短制造周期、能與其他材料結(jié)合，并具有可焊接性、易回收性和對循環(huán)經(jīng)濟(jì)的適應(yīng)性。

熱塑性復(fù)合材料的興起

熱塑性樹脂和熱塑性復(fù)合材料已經(jīng)存在了一段時(shí)間，特別是對于短纖維應(yīng)用。但是，由于越來越需要在不損失結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的情況下增加輕量化，特別是在汽車工業(yè)中，熱塑性復(fù)合材料引起了新的關(guān)注。

一個(gè)具體的例子是使用熱塑性復(fù)合材料來減輕車門內(nèi)部組件重量的潛力。實(shí)際上，一家日本大型汽車制造商最近開始重新設(shè)計(jì)其內(nèi)門部件，采用熱塑性復(fù)合材料。可以相信，這種材料可以使門的重量減少近一半。

熱塑性復(fù)合材料在復(fù)合材料工業(yè)中的成功將取決于開發(fā)產(chǎn)品和有效工藝的企業(yè)。

采用更多的熱塑性樹脂將不僅使汽車受益，尤其是由于新的商用飛機(jī)通常包含超過50％的復(fù)合零件。

熱塑性復(fù)合材料很容易成為運(yùn)輸市場據(jù)點(diǎn)的原因很多。與其他材料相比，該材料制成的組件可以焊接，從而減少了對粘合劑的需求，并且可以包覆成型以生產(chǎn)具有卓越機(jī)械性能的先進(jìn)幾何形狀。

熱塑性樹脂的普遍優(yōu)勢在于，它們可以無休止地軟化和重整，而不會顯著降低物理性能。熱塑性產(chǎn)品一旦達(dá)到其生命周期的盡頭，就可以將其熔融并重整以用于新的用途，從而減少了材料浪費(fèi)。從材料本身的物理特性以及不適合使用熱固性材料的潛在新應(yīng)用中可以發(fā)現(xiàn)其他優(yōu)勢。

在熱塑性拉擠成型成為主流之前，仍有許多研究需要完成，特別是因?yàn)榇蠖鄶?shù)生產(chǎn)方法都適合熱固性樹脂，因此必須加以調(diào)整。

熱塑性樹脂顯示出巨大的潛力，可以生產(chǎn)易于回收的堅(jiān)固，輕巧的復(fù)合材料。盡管現(xiàn)在不是放棄久經(jīng)考驗(yàn)的熱固性復(fù)合材料的明智之舉，但還是要注意熱塑性復(fù)合材料的發(fā)展，特別是在將可持續(xù)性放在首位的情況下。

熱塑復(fù)合材料應(yīng)用于汽車輕量化配件

復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用復(fù)合材料在汽車上主要可應(yīng)用于發(fā)動機(jī)罩、翼子板、車頂、行李箱、門板、底盤等結(jié)構(gòu)件中。碳纖維最初主要應(yīng)于賽車當(dāng)中，隨著車用復(fù)合材料技術(shù)地不斷成熟發(fā)展，現(xiàn)在也被廣泛地應(yīng)用于超級跑車和高價(jià)值民用轎車上。在商用車應(yīng)用上，也逐漸從重型卡車中，廣泛地延伸到大巴車和輕型小卡。

1、主承載車身結(jié)構(gòu)件為了確保足夠的安全性能，在主承載車身結(jié)構(gòu)件上汽車廠商通常要選擇強(qiáng)度，剛性及耐沖擊性能均很高的材料用于制作主承力結(jié)構(gòu)件，這時(shí)環(huán)氧樹脂碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料就成為理想的材料選擇。環(huán)氧樹脂碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性，質(zhì)輕高強(qiáng)，與同體積的鋁合金構(gòu)件相比減重可達(dá)50%，耐沖擊，耐腐蝕，抗疲勞,?材料壽命長，此類材料制作的主承載車身結(jié)構(gòu)件，不僅大大提高了汽車的安全性，而且降低了車重，減少了燃油消耗，提高了經(jīng)濟(jì)性，另外還改善了美觀性。

2、次承力結(jié)構(gòu)件次承力結(jié)構(gòu)件主要包括：車門，發(fā)罩，行李艙門，前后杠，翼子板，擾流板等部件，其結(jié)構(gòu)大都為層合實(shí)體結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料三明治夾心結(jié)構(gòu)。三明治結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：蒙皮選用高強(qiáng)度高模量材料制作，承受較大的彎曲負(fù)荷；芯材選用一定剛度和強(qiáng)度的低密度材料，其抗剪切性能突出，可承受較大的沖擊載荷；膠結(jié)層將蒙皮和芯材連接在一起，承受剪切應(yīng)力；由于選用低密度芯材，重量會進(jìn)一步降低。