新型材料在汽車上的應用

翁俊強

摘 要：汽車作為一種交通工具，至今也有一百多年，隨著生產技術的發展汽車日漸成為人們活動中不可缺少的重要組成部分。而汽車產業的進步發展與其材料的發展是不能分開的，汽車材料的發展能更好促進汽車產業的向前推進;而汽車的進步也會相應的帶動一系列相關產業發展，尤其是帶動與汽車相關的材料制造廠商群體的業務發展。近幾十年來，人類的科技發展飛快，能源的消耗也相較以往大大增加;然而可持續發展的理念已成為全球國家探討的發展的方向。如何讓資源更加合理的得到運用，如何讓人類能夠與自然和睦的相處，如何促進新型材料的進一步發展，制造出更加節省能源，廢氣排放量更加低的新型節能汽車，又得以減少環境的污染?，F在人們都傾向追求汽車有更好的舒適性，高安全性，高智能化，這些特征都將成為未來汽車產業發展的方向，都為汽車材料的發展制造開闊更加廣闊的發展天空。

關鍵詞：材料 發展 新型材料 追求 高智能化

Application of New Materials in Automobiles

Weng Junqiang

Abstract：As a means of transportation， automobiles have existed for more than one hundred years. With the development of production technology， automobiles have become an indispensable and important part of people's activities. The advancement and development of the automobile industry cannot be separated from the development of materials. The development of automobile materials can better promote the advancement of the automobile industry; and the advancement of automobiles will correspondingly drive the development of a series of related industries， especially the automobile industry and the development of related material manufacturer groups. In recent decades， human science and technology have developed rapidly， and energy consumption has greatly increased compared with the past; however， the concept of sustainable development has become the development direction discussed by countries around the world. How to make the resources more reasonable， how to enable human beings to live in harmony with nature， how to promote the further development of new materials， so as to create new energy-saving vehicles that are more energy-efficient and have lower exhaust emissions and reduce environmental pollution， with better comfort， high safety， and high intelligence，? become the direction of the future development of the automotive industry， and will create a broader development space for the development of automotive materials.

Key words：materials， development， new materials， pursuit， high intelligence

1 金屬材料

金屬材料在汽車誕生以前就一直伴隨著人類生活生產的發展，隨著汽車的出現金屬材料更是見證著汽車的發展進程，汽車的發展就離不開金屬材料的運用。一輛汽車的構成很大的部分的主要材料就是由金屬材料承擔，如金屬材料中高強度的鋼板其硬度較高而體積重量卻能做到比較小，既可為汽車減少自身的質量從而降低耗油量，又能做到提高汽車的安全性和可靠性甚至提高更高層次最求的觀賞性，近年來許多國家和地區都對高強度鋼板材料領域進行了技術開發、研究，其主要的目的就是為了尋求更加安全可靠的汽車材料，使汽車的安全性得以提高，高強度的鋼鐵材料它所具有的良好的抗沖擊性能可為汽車在發生碰撞的時候抵擋住外來的沖擊力保證乘客安全，而高強度鋼板廣泛用于很大部分車輛的門柱、前后保險杠、底盤部件、車輪上等。

2 碳纖維材料

汽車碳纖維又稱汽車碳化纖維，是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆疊而成，經碳化及石墨化處理后所得到的微晶石墨材料，質量上比普通的金屬材料、鋁制材料還要輕，但它的強度卻又高于金屬材料，具有質輕且硬的優勢。碳纖維材料是一種新型材料在汽車領域的運用是先從汽車運動比賽中開始的如：F1賽車、越野賽車等在比賽中的車輛中部分配件采用碳纖維材料能大大提高車輛的性能 ，隨著這種優良性能的材料不斷被人們所知，而且生產水平的提高，碳纖維材料這些年來也在家用汽車中得到了廣泛的使用。大多數熱衷于改裝汽車的車主他們也青睞于碳纖維材料，如使用碳纖維板件，碳纖維輪轂，碳纖維飾板，碳纖維方向盤等，在馬路上偶爾也會見到一些車采用碳纖維圍板，可見碳纖維已經被許許多多普通車主所喜愛。

3 納米材料

納米材料是一種新型科技材料，這項科學技術被稱為“三大科學技術”之一，張志錕和崔作林兩位教授在這項技術領域從事研究了許多年，最終編著《納米技術與納米材料》，該書介紹了納米技術的基本概念，結構與優異性能等。納米材料在許多領域的使用得到了出色的成效。如：在催化方面的應用，提高反應效率，控制反應速度，甚至使原來不能進行的反應也能進行;在生物醫學中應用，納米微粒的尺寸常常比生物體內的細胞、紅血球還要小，這就為醫學研究提供了新的契機;在海水凈化、航空航天、環境能源、微電子學等其他領域也有著逐漸廣泛的應用。自然納米技術在這么多領域都發揮著光和熱，在汽車領域里，更是得到大大的認可，發揮著重要作用。納米這項技術幾乎可以用在車子的任何一個部件：地盤、傳動系統、進排氣系統等，納米運用到鋼板上可以使鋼板更加堅硬車子更堅固，還具有防腐蝕、耐磨的特性這些特性均可以利用到汽車上讓汽車安全性更加有保障。正是因為該技術可以切入到每個零件使用中，近年來越來越多車主將這項技術用于到改進自己愛車，而這項技術正處在崛起階段，我想汽車的未來是離不開這項技術的。

4 高強度復合材料

隨著汽車的所有量的增加，復合材料也在不斷的創新進步，已在汽車領域逐步成熟，而后的對汽車的發展會比較大的影響，會有更加大的發展空間。

復合材料在汽車上的應用也有50年的歷史了，在汽車許多機械零件領域方面應用的突出效果也被人們認識， 其中，陶瓷復合材料從性能上就具有耐高溫、抗磨性能好、抗腐蝕、受熱膨脹量小、絕熱性好，而且質輕，在發動機中用于活塞、軸承、汽缸蓋、增壓器上效果明顯，用于制作剎車片也很好的選擇。目前復合材料還沒能快速推廣面臨的難題之一是生產成本的降低;玻璃纖維復合材料GFRP俗稱玻璃鋼，在吸收撞擊能量、防止噪音污染、耐腐蝕方面效果好，用在發動機及其附件上，車身上改善車輛;還有其他金屬復合材料等在汽車領域里都在被人們開發利用。

5 鋁鎂合金

現代汽車人們對節能減排呼聲越來越高，提倡輕量化發展，追求汽車的總體重量越來越小。由此鋁鎂合金在汽車上的運用激起了很多汽車廠商的開發熱情，現鋁鎂合金已經應用在很多車子的零部件上了，已代替了很多原本使用鋼鐵制作的零部件，鋁鎂合金的密度要比鋼鐵的低，能夠減小汽車總重量，使汽車更快減低油耗滿足節能減排的號召，目前鋁鎂材料已經被國際認定為綠色工程的新材料。鋁鎂合金在汽車的輪轂、車身板件、發動機蓋等零件上的大量運用為汽車減少了重量。根據歐洲材料協會調查，汽車重量降低100kg則每百公里就節約1.6L得油耗，每減重150kg，則汽車使用期內排放可降低10%。汽車車身、底盤、發動機三大主要部分占轎車總重量的70%以上，如果鎂鋁合金能大量用在這些部件開發上，無疑能讓汽車的減排環保走上一個更高的臺階。

6 新型動力能源

隨著社會發展，環境保護，綠色能源的尋求一直在不斷的探索中，燃油汽車的數量也在不斷地增加，石油等能源卻越用越少，也會有用完的一天，而且這一天也越來越快的到來，汽車作為消耗石油的最多的一種設備之一而且還產生大量的尾氣造成環境受損?，F我國以及世界各地都在倡導可持續發展，新型能源應運而生，現在主要有“混合型動力”汽車和“純電動”汽車兩種模式的汽車，“混合型”也叫“混動車輛”還是需要石油搭配使用做不到真正的零排放，而“純電動”汽車則是利用動力電池提供汽車前進的動力完全的代替了原來的發動機，雖然純電動汽車做到了零排放，但是續航里程及電池的質量還需要更大的技術提升才能保證，但就現在的科技的發展水平及發展速遞以及5G時代到來的背景下，這些難題會得到更加快速的優化、解決。純電動汽車的發展前景還是較為寬廣的。

7 塑料材料

塑料是一種樹脂合成高分子材料，在汽車上的應用大概占有率為9%，它的密度比鋼鐵等材料要小的多，可以大大減下車身的總體質量使汽車更加輕便，能較好緩沖吸收對撞擊產生的撞擊能量，但塑料缺點就是易變型、老化以及抗拉抗壓強度都比較低等問題，從這方面來看是比不上鋼鐵材料的，而塑料又是可回收物可以重復利用減少對環境的污染。目前主要用在汽車的車門外板、汽車座椅、車內面板等;

一輛汽車若選擇使用塑料作為部件材料不僅僅能夠降低車子的重量，而且還有良好的防腐作用，而且塑料材料可以更好的滿足裝飾性加工，做出美觀的外表艷麗的色彩，根據需求可以在汽車塑料殼體上更成自己喜歡的色彩，另外還能夠降低制造的成本，節省材料;汽車的數量量在不斷的上升，而車用塑料材料的研究開發也在不斷的推進，車用塑料的使用率還將會是保持上升趨勢的。

8 結語

時代在發展，科技在進步，會有越來越多的材料科技技術不斷投入。而汽車行業的發展到現在主要面臨的還是能源動力、安全、節能減排，而新型汽車材料的發展與應用在汽車上對其減重、保護環境、與使用的優越性等都有顯著的效果。汽車的擁有量也會不斷攀升，新型的材料也會不斷的出現，而性能更加優化的材料用在汽車上能使汽車更加輕，更能滿足人們的需求，讓有車一族有更好的用車體驗。

參考文獻：

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