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中空微球結構熱塑性材料對汽車輕量化的影響

近幾十年來，客運車輛載質量不斷增加，因此導致車輛的燃油消耗量和CO2排放量不斷攀升。基于此，減輕車輛自身質量是降低整車燃油消耗量的一個有效途徑，從而可以滿足更加嚴苛的尾氣排放標準。目前，將熱塑性材料應用到汽車輕量化領域是一個研究熱點，這是因為熱塑性材料在室溫下是固體，而在高溫下可以融化，因此其具有較好的設計空間和可回收特性，符合當前汽車行業(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和功能。重點研究了形成中空微球結構的熱塑性材料，這種材料的結構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，在熱塑性材料中形成了外由剛性玻璃和內由惰性氣體組成的玻璃微球，這種結構具有一定的保溫隔音性能，更重要的是該結構在碰撞沖擊試驗中表現(xiàn)優(yōu)異。熱塑性材料中存在大量中空微球結構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計材料。研究了在熔融過程中熱塑性材料熔點的規(guī)模對其中空微球結構的影響，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