汽車輕量化實(shí)質(zhì)是保證汽車性能和品質(zhì)不受影響甚至有所提高的前提下,盡可能減小車體質(zhì)量,進(jìn)而達(dá)到降低油耗,減少噪聲的目標(biāo)。目前,汽車輕量化材料包括兩大類:一類是高強(qiáng)度鋼材和其他可用減小板料厚度的材料;另一類是低密度輕質(zhì)材料,如鋁鎂合金、塑料和復(fù)合材料等。復(fù)合材料由于具有優(yōu)良的材料特性,成本低,尤其是熱塑性復(fù)合材料還具有可循環(huán)利用的特點(diǎn),使復(fù)合材料成為汽車工業(yè)主要原材料,應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
由于汽車輕量化對(duì)節(jié)能減排的重要貢獻(xiàn),引發(fā)了各種輕量化材料的開發(fā)和應(yīng)用。其中,竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因其具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高剛度等優(yōu)良性能,成為汽車生產(chǎn)商開發(fā)新車部件的重點(diǎn)關(guān)注材料。
環(huán)保新材料受重視
據(jù)資料顯示,2010年僅德國(guó)汽車工業(yè)就應(yīng)用了20萬(wàn)噸天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,這意味著每輛汽車所用的天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料已達(dá)17kg。奔馳公司報(bào)道稱,將天然纖維復(fù)合材料應(yīng)用在汽車上,可以減輕重量10%,生產(chǎn)同類產(chǎn)品可以節(jié)能80%。下圖為天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料汽車的零部件。
竹纖維(即竹原纖維),具有除臭抑菌、抗紫外線、吸音隔熱、可自然降解等天然特性,又屬于可再生資源,隨著人類環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在汽車內(nèi)飾件上得到應(yīng)用,并受到業(yè)內(nèi)人士的格外重視和關(guān)注。
竹纖維產(chǎn)業(yè)網(wǎng)創(chuàng)始人、中國(guó)竹纖維產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)軍人物張毅介紹說(shuō),在汽車上使用竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有諸多優(yōu)點(diǎn):竹纖維內(nèi)飾板在發(fā)生事故時(shí),因竹纖維獨(dú)特韌性而不易損壞,制成的成品可使最終重量減輕20%,會(huì)大大降低汽車油耗和廢氣排放,完全可以替代玻璃纖維復(fù)合材料和提高內(nèi)飾板的綜合性能;此外,其加工工藝簡(jiǎn)單,可減少生產(chǎn)工序,特別是避免了化學(xué)纖維自身生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染。
開發(fā)應(yīng)用創(chuàng)新不斷
近年來(lái),在汽車中應(yīng)用的基于天然纖維復(fù)合材料的零件已超過(guò)40種,而國(guó)內(nèi)外也開發(fā)出多種車用竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,已經(jīng)試生產(chǎn)的產(chǎn)品有內(nèi)飾板、頂棚、行李廂、衣帽架、座椅背板、儀表盤、隔熱/音和阻尼材料等。
研究表明,汽車工業(yè)的發(fā)展日益向著輕量化、環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源的方向發(fā)展。竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料作為重要的汽車輕質(zhì)材料,還可以在一定程度上改善和提高單一常規(guī)材料的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能,并能解決在工程結(jié)構(gòu)上常規(guī)材料無(wú)法解決的關(guān)鍵性問(wèn)題。作為汽車部件一種新的加工原料,竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料將成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。