新型汽车材料.docx

具体高效能的材料：

新型水锂电池-----复旦大学吴宇平教授领导的课题组关于水溶液锂电池体系的最新研究成果。用高分子材料和无机材料制成复合膜，包裹在金属锂外。而这层复合膜成为了锂离子的电位在正负极之间“时空穿越”的“随意门”和“时光机”

——在这个膜的作用下，质子和水分子无法在低电位下得到电子，就不会在锂离

子迁移过程中发生析氢或者水的分解。复旦的包裹复合膜的新型水锂电，可以大幅降低电池的成本，提高其能量密度，从而使电池充电时间更短，储存电量更多，

子迁移过程中发生析氢或者水的分解。复旦的包裹复合膜的新型水锂电，可以大幅降低电池的成本，提高其能量密度，从而使电池充电时间更短，储存电量更多，耐用时间更久。该体系计算的实际能量密度大于220Wh/Kg(瓦时/公斤)，能量效

率高达95%，预计装备这一新型水锂电的电动汽车的行驶距离有望达到400公里，而现在市面上售卖的电动车出行距离为150-180公里（如荣威E50在60公里等速时续航里程为180公里）。

新研发的透明树脂车窗，其坚硬强度丝毫不比普通车用玻璃差，经过特殊处理的透明树脂车窗强度甚至要高于玻璃，而透明树脂透光性也比玻璃更理想。同时，树脂特有的延展性让树脂不易被击碎，即使破裂也会整体粘连在一起。即使是树脂碎片，其菱角的锐利程度也低于碎玻璃，这使透明树脂车窗拥有更好的安全性。不仅如此，透明树脂车窗的重量只有普通玻璃车窗的2/3到1/2，大大降低了整车质量。2.如果说透明树脂车窗让人很容易理解和接受的话，高强度树脂发动机外壳就有点令人匪夷所思了。树脂在高温下经过反复处理于冷却，可形成不亚于钢铁硬度的高强度树脂。用这类树脂产品所制作的汽车发动机外壳部件，同样在重量和成本方面优于普通金属产品。此外，日本各大材料制造商还在积极开发将金属和树脂材料进行混合与组合而形成的轻型复合材料。据悉，这些材料如果将汽车的整体重量减轻三成，所消耗的燃料费用就将由此降低两成，而这对于树脂材料来说是一项非常轻松的任务。

也许，再过几年我们将看到“树脂汽车”在道路上穿梭了。

汽车工业运用一类的材料：

复合材料

发汗材料

形状记忆合金

超塑性合金

超导材料

太阳能材料

复合材料

传统汽车上，只有 1%的汽油用于运送乘客，其余都用于驱动汽车本身运动。

案：提高燃油效率 +减轻汽车自重

什么是复合材料？两点特征：

合材料是多相体系（由两种或两种以上的不同物质组成）；

们的组合必须具有复合效果（即复合材料比单一组成的材料具有更好的综合性能），从而实现强－强联合。

天然复合材料：竹子、木材，贝壳、骨骼、肌肉等

1.4复合材料的特性

比强度、比模量高

几种典型材料的比强度、比模量对照图

抗疲劳性能好

多数金属材料的疲劳极限只有其抗拉强度的40～50%，而碳纤维/树脂复合材料则可达到70~80%。

减振性能好

使用安全性高

5)耐热性能好

6）性能具有可设计性复合材料在汽车上应用

国外Lotus、GM、Citroen等著名汽车制造厂商都投入大量人力、物力开展复合材料技术在汽车上的应用研究,复合材料在汽车上的应用包括外装件以及承力结构部件,近年来高性能复合材料汽车板簧、驱动轴及全复合材料车身等技术也研究成功并投入应用。

福特公司所做的研究表明,复合材料可以将零部件的数量减为原来的80%,加工费用相对钢材降低60%,粘结费用相对焊接减少25%到40%。

日产布尔巴特汽车前端板,用钢板制造时由20多个零件组成,而用复合材料只需7个零件。

Audi乘用车多功能支架、仪表板托架、座椅骨架、发动机护

板、蓄电池托架均改用玻璃钢制造。

汽车板簧 刹车盘

保险杠

塑料进气歧管是近几年发展起来的新技术,与铝合金铸造的进气歧管相比,具有重量轻、内表面光滑、减震隔热等优点,因此在国外汽车上得到广泛应用

材料：全部是玻纤增强PA66或PA6

工艺：主要采用熔芯法或振动摩擦焊法

发汗材料

火箭尾喷管喉衬，3000度以上高温、气速1000m/s、经受固体颗粒冲刷

先将高熔点金属（钨：熔点3410℃）制成骨架，再渗入低熔点金属（铜：熔点1083℃、沸点2595℃），制备成复合材料。使用时利用铜的熔化与汽化带走大量的热，使尾喷管喉衬的温度维持在钨骨架所能够承受的温度之下。

形状记忆合金

当温度、受力、受热及电压等影响时，形状、强度及刚性等发生变化时，合金材料的形状会发生改变。通用汽车利用形状记忆合金实现可动把手、格删、气坝。

这类合金存在着一对可逆转变的晶体结构。如含有Ti和Ni各

为50％的记忆合金，有两种晶体结构，一种是菱形的，另一种是立方体的，这两种晶体结构相互转变的温度是一定的。高于这一温度，它会由菱形结构转变为立方体结构；低于这一温度，又由立方体结构转变为菱形结构。晶体结构类型