化工新材料推動(dòng)汽車輕量化的應(yīng)用研究

吳佳澳，王 碩，侯俊魁

（沈陽(yáng)理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110159）

化工新材料推動(dòng)汽車輕量化的應(yīng)用研究

吳佳澳，王 碩，侯俊魁

（沈陽(yáng)理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110159）

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也日益突出。另外，再加之我國(guó)科學(xué)發(fā)展觀的提出以及可持續(xù)發(fā)展的需求，所以如何努力的做好節(jié)能減排與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也就成為了新時(shí)期一項(xiàng)迫切的課題。然而，基于當(dāng)前日益嚴(yán)峻的廢氣排放與能耗問(wèn)題，對(duì)于汽車工業(yè)而言，為更好地適應(yīng)新時(shí)期可持續(xù)發(fā)展的需求也就需要進(jìn)一步加強(qiáng)自身的改革。針對(duì)當(dāng)前汽車工業(yè)輕量化改革中的新型化工材料的應(yīng)用策略進(jìn)行了探討，希望通過(guò)研究能夠?qū)笃诘南嚓P(guān)工作有所借鑒與幫助。

工業(yè)化；汽車工業(yè)；輕量化；化工弄材料

隨著能源消耗的不斷加劇以及生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，進(jìn)一步強(qiáng)化汽車工業(yè)的改革有著深遠(yuǎn)的意義。目前，在我國(guó)汽車工業(yè)領(lǐng)域，輕量化改革已成為一種普遍的改革形式，其主要也就是通過(guò)一些新型化工材料的應(yīng)用以及創(chuàng)新發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的有效革新等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)降低廢氣排放與能耗的目的。現(xiàn)階段，在汽車行業(yè)陸續(xù)出現(xiàn)了一些人工制造的新型材料，相比傳統(tǒng)的金屬材料而言，其耐高溫、高壓以及高強(qiáng)度等性能更為優(yōu)良，成功地取代了傳統(tǒng)金屬材料，在汽車相關(guān)部件的制造過(guò)程中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1 新型化工材料應(yīng)用推動(dòng)汽車輕量化發(fā)展的現(xiàn)狀

基于當(dāng)前嚴(yán)峻的環(huán)境形勢(shì)，堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀已成為當(dāng)前我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)硬性需求，對(duì)此我國(guó)的汽車工業(yè)也逐漸的走上了一條輕量化發(fā)展的道路。而所謂汽車輕量化，就是在充分保證汽車質(zhì)量的前提下，最大限度地降低汽車配置的質(zhì)量，從而促使汽車的動(dòng)力性能能夠得以顯著提升，由此不僅有效地緩解廢氣排放所導(dǎo)致的環(huán)境污染問(wèn)題，而且也使得能源利用效率得到了進(jìn)一步的提高。由此可見(jiàn)，在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展道路上，汽車輕量化的實(shí)現(xiàn)發(fā)揮的作用不可小覷。在當(dāng)前我國(guó)汽車工業(yè)輕量化發(fā)展進(jìn)程中，一些新型人工制造而成的材料如合成塑料、碳纖維以及玻璃纖維等復(fù)合材料得到了大力的推廣；汽車與其所應(yīng)用材料的結(jié)構(gòu)通過(guò)計(jì)算機(jī)得到了有效地優(yōu)化，促使汽車尺寸得到了明顯的縮減，在一定程度上也有力地減少了材料的過(guò)度消耗問(wèn)題。就近幾年來(lái)對(duì)于我國(guó)汽車工業(yè)輕量化發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，在節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)方面取得了優(yōu)異的成績(jī)，但不可否認(rèn)其中依然存在著一定的問(wèn)題。接下來(lái)，我們就針對(duì)其中的一些具體問(wèn)題進(jìn)行了分析，并針對(duì)問(wèn)題提出了幾點(diǎn)具體的解決措施。

2 化工新材料應(yīng)用推動(dòng)汽車輕量化存在的問(wèn)題分析

2.1 技術(shù)性有待進(jìn)一步加強(qiáng)

新材料的應(yīng)用推動(dòng)汽車輕量化的發(fā)展有著極高的技術(shù)性要求，但就我國(guó)目前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，技術(shù)發(fā)展還相對(duì)比較滯后；雖然我國(guó)的一些新型材料能夠很好地滿足汽車的質(zhì)量要求，同時(shí)也使得汽車重量得到了顯著地降低，但其卻始終無(wú)法滿足國(guó)家化的標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是其沖壓工藝水平也有待進(jìn)一步提升。在沖壓工藝方面，始終沒(méi)能很好地解決材料強(qiáng)度與沖壓兩只之間的沖突，導(dǎo)致在沖壓過(guò)程中經(jīng)常性會(huì)發(fā)生一些折皺和裂紋等問(wèn)題。另外，在復(fù)合材料工藝方面，整體水平還尤為低下，未掌握一套全面的核心技術(shù)，對(duì)于進(jìn)口技術(shù)有著較高的依賴性。總之，技術(shù)的不足，對(duì)于汽車輕量化的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。

2.2 較高的成本費(fèi)用

在化工材料推進(jìn)汽車輕量化過(guò)程中，不僅需要考慮必須的技術(shù)問(wèn)題，而且對(duì)于較高的成本費(fèi)用問(wèn)題也要給予一定的關(guān)注。目前，我國(guó)汽車工業(yè)所應(yīng)用的化工材料基本上都是一些復(fù)合型材料，如鋁、鎂材料等。這些材料相比傳統(tǒng)的材料價(jià)格更高，而且在合成的過(guò)程中又需要投入大量的人力物力財(cái)力，尤其是對(duì)其研發(fā)帶來(lái)了許多的風(fēng)險(xiǎn)，如果新材料不能很好的迎合市場(chǎng)需求，那也必定會(huì)導(dǎo)致投資回報(bào)率的降低以及成本費(fèi)用的升高，由此也對(duì)輕量化材料的更好普及產(chǎn)生了極為不利的影響。

3 促進(jìn)化工新材料推動(dòng)汽車輕量化的有效對(duì)策

針對(duì)我國(guó)的化工新材料在推動(dòng)汽車輕量化發(fā)展過(guò)程中所存在的幾方面問(wèn)題，具體我們可以采取以下措施進(jìn)行改善。

3.1 擴(kuò)大新材料應(yīng)用領(lǐng)域

目前，化工新材料在汽車輕量化的過(guò)程中應(yīng)用范圍還比較小，不管是從廣度還是深度方面都還存在著很大的局限。所以，在后期的發(fā)展過(guò)程中也就需要進(jìn)一步擴(kuò)大汽車輕量化進(jìn)程中的化工新材料應(yīng)用范圍，不僅需要豐富其種類，同時(shí)還要進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。如在汽車的輪胎、方向盤(pán)以及殼體等部件中都涉及到了新材料的大量使用。除此之外，還要強(qiáng)化新材料的研發(fā)力度，以便于能夠滿足汽車工業(yè)的更高需求，進(jìn)而不僅有效地提升了汽車性能，而且又達(dá)到了一種節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的效果。

3.2 掌握新材料的核心技術(shù)

由于我國(guó)在化工新材料方面的技術(shù)相對(duì)落后，新材料在汽車輕量化的推廣受到阻礙。主要原因是技術(shù)的局限性使新材料的成本相對(duì)較高，超出購(gòu)買人的經(jīng)濟(jì)承受能力。我國(guó)在化工新材料方面要加大投資力度和研究資金，積極參考國(guó)外的研究，取長(zhǎng)補(bǔ)短，借鑒成功的研究成果，運(yùn)用自己獨(dú)特的創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出適用于我國(guó)化工行業(yè)的新材料，進(jìn)一步的推動(dòng)新材料在汽車量化過(guò)程的發(fā)展。

3.3 豐富新材料的種類

形狀記憶合金的優(yōu)勢(shì)就是材質(zhì)相對(duì)屬于低溫形變、高溫恢復(fù)的，超彈性為8%，研究廣泛的形狀記憶合金有鐵基、銅基等，應(yīng)用到汽車部件中的溫度敏感元件，例如汽車空調(diào)開(kāi)關(guān)等。

現(xiàn)階段，汽車上的安全零部件都需要用到高性能塑料，這是一種聚合物的合金材料，有較高的耐熱性能和抗沖擊性，以及易加工等優(yōu)勢(shì)。例如應(yīng)用到汽車水箱面罩以及汽車內(nèi)部裝飾等。

4 結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)各城市霧霾環(huán)境越來(lái)越普遍，環(huán)境污染程度逐漸惡化的今天，人們對(duì)于汽車提出了越來(lái)越多的要求。雖然現(xiàn)階段化工新材料在汽車輕量化方面取得了一定成果。但是，由于我國(guó)存在技術(shù)落后、利用率較低、推廣范圍有限等問(wèn)題的，導(dǎo)致新材料在汽車輕量化進(jìn)程中的推廣受阻。我們應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)新材料方面的研究力度，借鑒國(guó)外成功的研究案例，取其精華去其糟粕，為我國(guó)新材料在汽車輕量化的發(fā)展做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

[1] 中藍(lán)晨光化工研究設(shè)計(jì)院有限公司《塑料工業(yè)》編輯部.2013～2014年世界塑料工業(yè)進(jìn)展[J].塑料工業(yè)，2015，43（3）：1-40.

Research on the Application of New Chemical Materials in Promoting the Light Weight of

Wu Jia-ao，Wang Shuo，Hou Jun-kui

At the present stage，with the rapid development of industrialization in China，ecological and environmental problems are becoming increasingly prominent.In addition，together with the scientific concept of development and the demand of sustainable development，how to do a good job of energy saving and emission reduction and ecological Environmental protection has become a new era of an urgent issue.However，based on the current increasingly serious emissions and energy consumption problems，for the automotive industry，in order to better adapt to the new era of sustainable development needs of the need to further strengthen its own reform.This paper discusses the application strategy of new chemical materials in the light-weight reform of the automobile industry，hoping that the research can help the related work in the later period.

industrialization；automobile industry；lightweight；chemical materials

U465

A

1003–6490（2016）09–0036–02

2016–09–06

吳佳澳（1995—），男（滿族），遼寧沈陽(yáng)人，本科在讀，主要研究方向?yàn)檐囕v工程。