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中空微球結(jié)構(gòu)熱塑性材料對汽車輕量化的影響

近幾十年來，客運(yùn)車輛載質(zhì)量不斷增加，因此導(dǎo)致車輛的燃油消耗量和CO2排放量不斷攀升。基于此，減輕車輛自身質(zhì)量是降低整車燃油消耗量的一個(gè)有效途徑，從而可以滿足更加嚴(yán)苛的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，將熱塑性材料應(yīng)用到汽車輕量化領(lǐng)域是一個(gè)研究熱點(diǎn)，這是因?yàn)闊崴苄圆牧显谑覝叵率枪腆w，而在高溫下可以融化，因此其具有較好的設(shè)計(jì)空間和可回收特性，符合當(dāng)前汽車行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的宗旨。利用熱塑性材料這一特性，可以在其熔融加工狀態(tài)下加入某些特定的填料，以此來賦予其新的特點(diǎn)和功能。重點(diǎn)研究了形成中空微球結(jié)構(gòu)的熱塑性材料，這種材料的結(jié)構(gòu)是通過將一些具有較低密度比的傳統(tǒng)礦物填料（如滑石粉、碳酸鈣、玻璃纖維等）在熔融狀態(tài)下注入到其中形成的，特別是使用玻璃纖維填料時(shí)，在熱塑性材料中形成了外由剛性玻璃和內(nèi)由惰性氣體組成的玻璃微球，這種結(jié)構(gòu)具有一定的保溫隔音性能，更重要的是該結(jié)構(gòu)在碰撞沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)優(yōu)異。熱塑性材料中存在大量中空微球結(jié)構(gòu)使得其具有良好的能量吸收特性，因此熱塑性材料是很好的汽車安全設(shè)計(jì)材料。研究了在熔融過程中熱塑性材料熔點(diǎn)的規(guī)模對其中空微球結(jié)構(gòu)的影響，并發(fā)現(xiàn)了兩種可以承受熔融處理的微球材料iM30K和K37，成功地降低了熱塑性材料的密度。

刊名：Key Engineering Materials（英）

刊期：2014年第611～612期

作者：A. S. Doumbia

編譯：張?zhí)K鐵