近日,一款命名為Urbee2的3D打印塑料汽車在美國面世。它除了底盤和引擎,其余大部分材料都是塑料。但讓人稱奇的是,該款塑料汽車和金屬材質(zhì)一樣堅(jiān)硬,重量卻是金屬汽車的一半。
塑料汽車的面世引起了國內(nèi)塑化企業(yè)的強(qiáng)烈關(guān)注,“這個(gè)3D塑料汽車將”納米塑料替代金屬材料“的理念直觀的呈現(xiàn)在所有人面前,展現(xiàn)了塑料行業(yè)廣闊的發(fā)展空間?!睆V東三凱新材料股份有限公司(以下簡稱“三凱”)董事長歐陽偉表示。三凱作為在業(yè)內(nèi)創(chuàng)新性將納米改性塑料成熟應(yīng)用于汽車,機(jī)器人,航天等諸多領(lǐng)域的企業(yè),為塑化企業(yè)提供了良性參考,也了“納米塑料替代金屬材料”的發(fā)展方向。
“拿汽車發(fā)動(dòng)機(jī)來說,傳統(tǒng)的齒輪都使用的是鈦合金,鎂合金,鋁合金之類的。這不僅貴,摩擦大,噪聲大,而且笨重,增加油耗,不環(huán)保?!睔W陽偉說到。為減輕汽車自重,采用納米改性高性能塑料配件替代笨重的金屬部件已經(jīng)成為發(fā)展主流。普通塑料制品模量和耐熱性較低,抗沖強(qiáng)度差,因而難以直接用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及重要配件。但如果在塑料樹脂中添加一定比例的納米材料,對樹脂進(jìn)行改性,所制得的產(chǎn)品耐高溫性、抗老化性和抗沖強(qiáng)度均可明顯增強(qiáng)。比如,轎車中使用的經(jīng)添加納米材料改性的PP,其耐高溫性可由80℃提高到150℃,并可保證在高溫下750-1000小時(shí)不老化、不龜裂。
三凱用納米塑料替代這些金屬,不僅很好的規(guī)避了金屬材料應(yīng)用在汽車零部件當(dāng)中的“熱脹冷縮”“金屬疲勞”問題,還創(chuàng)新性的將納米技術(shù)融合進(jìn)塑料材料,打造差異化技術(shù)競爭力。
據(jù)三凱技術(shù)研發(fā)人員介紹,納米塑料可以改變傳統(tǒng)塑料的功能特性,呈現(xiàn)出優(yōu)異的物理性能:硬度高,耐熱性強(qiáng),比重更小。這才讓增強(qiáng)增韌塑料可以代替金屬材料,因此解決了以塑代鋼的首要問題:硬度。
同時(shí),由于納米粒子尺寸小于可見光的波長,納米塑料可以顯示出良好的透明度和較高的光澤度,這樣的納米塑料在汽車上將有廣泛的用途。經(jīng)過納米技術(shù)處理的部分材料耐磨性更是黃銅的27倍、鋼鐵的7倍。這大大增強(qiáng)了汽車零部件的耐磨性。
此外,納米塑料還有長期耐紫外線、色澤穩(wěn)定、質(zhì)量較輕等優(yōu)點(diǎn),在汽車配件中的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。在汽車外裝件中,主要用于保險(xiǎn)桿、散熱器、底盤、車身外板、車輪護(hù)罩、活動(dòng)車頂及其它保護(hù)膠條、擋風(fēng)膠條等。在內(nèi)飾件中,主要用于儀表板和內(nèi)飾板、安全氣囊材料,重要的是發(fā)動(dòng)機(jī)零部件及其重要組件等……相關(guān)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測,在未來的20年內(nèi),高質(zhì)量的納米改性塑料將大量取代現(xiàn)有的車用塑料制品和金屬制品,具有巨大的市場潛力。
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