在可預(yù)見的2020-2025年期間垒棋，使用塑料材料的汽車輕量化將是一個重要的技術(shù)趨勢。汽車各部件的輕量化目前正在研究中痪宰，其中先進(jìn)的塑料和塑料復(fù)合材料具有顯著輕量化的潛力叼架。
纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料通常比同等強(qiáng)度的鋼構(gòu)件輕25-35%。低密度和超低密度板材成型化合物(SMC)的進(jìn)步也有助于減輕重量衣撬。
用于減輕重量的新材料將包括：
1.在車身板中更多地使用工程塑料和復(fù)合材料
2.在結(jié)構(gòu)件中使用長而連續(xù)的纖維技術(shù)
3.在結(jié)構(gòu)和其他部件中更多地使用碳纖維增強(qiáng)塑料作為低成本復(fù)合材料
4.聚碳酸酯和丙烯酸作為玻璃乖订，包括汽車車頂和后端
5.引擎蓋下應(yīng)用中的高級尼龍
6.發(fā)泡和玻璃珠技術(shù)可降低零件密度
7.更多地使用塑料-金屬和有機(jī)混合技術(shù)
8.超薄高性能鋼的發(fā)展
9.鋁和鎂金屬使用率的增長
汽車驅(qū)動和引擎蓋下的材料面臨的挑戰(zhàn)包括高溫、潮濕和振動具练。為了使汽車的使用壽命中能夠承受這樣的環(huán)境乍构，使用的塑料通常必須經(jīng)過特殊的配備。
發(fā)動機(jī)罩下的其中一種重要材料是耐水解熱塑性聚酯對苯二甲酸丁二酯(PBT)扛点。BASF公司的新型超高耐水解哥遮、阻燃和激光透明的HR PBT系列產(chǎn)品已經(jīng)被應(yīng)用于汽車驅(qū)動和其他汽車發(fā)動機(jī)罩。
與水接觸——即使以大氣濕度的形式——導(dǎo)致聚酯的聚合物鏈水解分裂陵究，從而導(dǎo)致材料的老化眠饮，特別是在高溫下。Ultradur采用高效添加劑铜邮，極大地延緩了水解降解仪召，因此可以大大延長零件使用壽命寨蹋。
通常用于提高耐水解性的添加劑也會增加熔體粘度。Ultradur HR經(jīng)過優(yōu)化扔茅，即使停留時間較長已旧，熔體粘度也盡可能保持穩(wěn)定——這是穩(wěn)定、無問題加工的理想條件咖摹。
Ultradur B4330 G6 HR對引起應(yīng)力裂紋的堿性介質(zhì)也有更高的耐受力评姨。應(yīng)力裂紋引起的損傷沿微裂紋擴(kuò)展。這也會迅速導(dǎo)致宏觀骨折萤晴。與金屬直接接觸的塑料部件通常是最危險的吐句。
Ultradur B4330 G3 HR（紅色）耐水解性比較
用燒堿溶液浸濕彎曲夾具后的PBT GF30測試棒。無改善應(yīng)力抗裂性能的材料快速斷裂(頂部)店读；
Ultradur B4330 G6 HR被證明具有相當(dāng)長的耐受時間(底部)嗦枢。
Victrex Plc的新型聚醚醚酮（PEEK）樹脂是另一種可靠的減輕重量的材料。在PEEK材料中加入高模量纖維(HMFs)提供了在汽車和工業(yè)應(yīng)用中取代鋼鐵屯断、鋁文虏、鈦、黃銅和鎂等金屬所需的強(qiáng)度和剛度殖演。新的Victrex PEEK HMF聚合物是基于Victrex 90系列配方氧秘，用于模塑堅韌的薄壁零件。
新材料通常需要金屬的高溫應(yīng)用提供機(jī)械強(qiáng)度和剛度趴久。除了降低部件重量外丸相，還有通過注塑成型獲得的更高的效率，通過將更多功能設(shè)計整合部件的能力可以縮短周期時間并降低生產(chǎn)成本彼棍。
PEEK HMF聚合物已經(jīng)過液壓油灭忠，燃油，機(jī)油座硕，潤滑脂和潤滑油的測試弛作。它還可以在260℃的溫度下長期使用。PEEK HMF聚合物可用于替代金屬支架华匾，夾子映琳，緊固件和其他二級結(jié)構(gòu)。
Victrex PEEK HMF(藍(lán)色)重量減輕比較
在可再生塑料方面蜘拉，木質(zhì)纖維素復(fù)合材料汽車零部件正在進(jìn)軍汽車輕量化領(lǐng)域刊头。Weyerhaeuser發(fā)明了一種有效實用的方法，將纖維素加入熱塑性復(fù)合材料中诸尽，可替代汽車零件等應(yīng)用中的各種纖維增強(qiáng)和纖維填充的熱塑性塑料原杂。
福特希望廣泛地使用新的纖維素纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。Weyerhaeuser的“Thrive”復(fù)合材料的關(guān)鍵屬性是：
1.中性色容易吸收顏色/染料您机，實現(xiàn)全彩色柔韌性
2.無臭(通過嚴(yán)格的汽車內(nèi)飾測試)
3.比重比玻璃纖維低6%
4.良好的成型性穿肄，較低的周期時間
5.有吸引力的經(jīng)濟(jì)效益
6.優(yōu)異的拉伸和彎曲性能
7.均勻連續(xù)的質(zhì)量分布
8.可持續(xù)生產(chǎn)
福特使用Thrive纖維素增強(qiáng)聚丙烯（PP）作為其2014款林肯MKX的中控臺扶手年局。雖然福特一直在將這種材料用于幾個原型零件，但這是生產(chǎn)車輛中的第一個應(yīng)用咸产。Weyerhaeuser與汽車零部件供應(yīng)商Johnson控制一起合作開發(fā)扶手矢否。
福特相信纖維素提供的高水平性能使復(fù)合材料成為汽車外部和引擎蓋下應(yīng)用的理想選擇。Weyerhaeuser及其主要用戶已針對未公開的汽車應(yīng)用進(jìn)行了大量商業(yè)注塑試驗脑溢。
Weyerhaeuser開發(fā)合作伙伴Interfacial Solutions開發(fā)了專有技術(shù)僵朗，可在室溫和高溫下提高高天然纖維含量復(fù)合材料的防潮性。當(dāng)高纖維含量的復(fù)合材料在潮濕的環(huán)境中屑彻，它們可以吸收多達(dá)其質(zhì)量的10%的水分验庙。高含水率降低了該化合物的尺寸穩(wěn)定性、色牢度和耐微生物性社牲。
Interfacial Solutions還開發(fā)了一種水分清除技術(shù)粪薛，無需在加工前對天然纖維和其他濕敏塑料進(jìn)行預(yù)干燥。
其他Thrive應(yīng)用包括辦公家具搏恤、家居用品违寿、小型和大型家電、工業(yè)產(chǎn)品熟空、消費者個人物品以及建筑產(chǎn)品藤巢。Thrive有多種基礎(chǔ)聚合物，如丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）息罗，低密度和高密度聚乙烯（LDPE和HDPE）掂咒，聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）。
福特和Essentium材料公司開發(fā)了一種椰子纖維增強(qiáng)復(fù)合材料部件阱当，用于福特盖卫克斯電動汽車的主軸載重底板糜工，該部件已投入生產(chǎn)兩年弊添。福特和Essentium材料公司正在開發(fā)另一種椰子纖維復(fù)合材料，預(yù)計將于明年推出捌木。
椰子纖維的平均直徑為250微米油坝，比大多數(shù)其他天然纖維大得多，使其具有固有的剛性和韌性刨裆。除了良好的彎曲模量外澈圈，椰子纖維還具有所有天然纖維中最高的木質(zhì)素含量，這有助于使其抵抗燃燒帆啃，微生物攻擊和水分吸收膨脹瞬女。無論植物種類，原產(chǎn)地努潘，土壤和天氣條件以及收獲時間诽偷，它都廣泛可用并具有相同的性質(zhì)坤学。
總之，減重材料的選擇也受到以下因素的影響：
1.每輛車的材料重量節(jié)約潛力
2.每單位重量節(jié)省成本
3.批量生產(chǎn)所需的物料數(shù)量
4.輕量化的驅(qū)動導(dǎo)致材料技術(shù)越來越多地被認(rèn)為是最初設(shè)計的一部分
麻省理工學(xué)院(MIT)和通用汽車(GM)的研究人員開發(fā)出了一種工具报慕，可以在汽車設(shè)計過程的早期估算二次大規(guī)模節(jié)能潛力深浮。在過程的早期使用這個工具——在子系統(tǒng)被鎖定之前——可以最大限度地節(jié)省大量資源。
二次質(zhì)量節(jié)拭吒浴（SMS）是當(dāng)車輛總質(zhì)量（GVM）減小時可以在承載車輛部件中實現(xiàn)的質(zhì)量減少飞苇。質(zhì)量分解是通過二次質(zhì)量節(jié)省識別進(jìn)一步減少GVM進(jìn)一步減少的過程。
SMS最大化是實現(xiàn)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性最大化的關(guān)鍵工具蜗顽，但在當(dāng)前的設(shè)計過程中布卡，可能難以實現(xiàn)。（文章來源于網(wǎng)絡(luò)）
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