玄武巖纖維在汽車行業上的應用
“汽車輕量化”是個熱門的話題,基本一提到這么話題就會讓行業人士想到碳纖維,現在各種概念車,量版車,跑車等等基本上都是碳纖維復合材料;加上近這兩年的熱塑性玻纖內外飾件的蓬勃發展,從SMC,BMC——LFT——LFT-D,無論是工藝還是成本方面都有著極大的優勢。
當然其他的高性能纖維:如芳綸、超高分子量聚乙烯、聚酰亞胺纖維、石英玻璃纖維、PBO等等。
大家是否意識到什么問題?關鍵還是材料的設計開發、還有應用領域創新不足導致。關于應用方面,這方面還是要多向俄羅斯學習。
下面從收集的資料中,介紹一下玄武巖纖維在汽車材料方面應用:
1、汽車用摩擦增強材料
增強纖維是汽車摩擦材料的一個重要組成部分,纖維的選用對摩擦材料的磨損性能有著重要影響。目前汽車用摩擦增強材料主要有鋼纖維、礦物纖維、玻璃纖維、有機纖維及耐高溫聚合物纖維等。
但是其使用都或多或少的存在一些問題,如石棉粉塵嚴重污染環境,有致癌作用,直接危害人類健康,現在已被限制使用;鋼纖維容易銹蝕,易粘著或損傷對偶材料,使用時容易產生低頻噪音;而玻璃纖維材料的磨損大,涉水性不良,噪聲高;碳纖維生產的增強材料性能優異,但是其生產成本過高,不利于廣泛推廣;其他的纖維增強材料,有的浸潤性不佳,有的制造工藝復雜。
玄武巖纖維不僅強度高、熱穩定性好、不易損傷對偶、磨損低、摩擦系數穩定,而且價格適宜。玄武巖纖維的材料密度適中,其拉伸強度與玻璃纖維相當,且玄武巖纖維增強摩擦材料的耐磨性高于石棉纖維、鋼纖維和玻璃纖維。
通過對玄武巖短切纖維增強制動片的性能檢測,認為其具有高溫摩擦系數穩定、熱衰退小和制動噪音低等特點,適合作為摩擦材料的主增強材料。該材料有利于解決傳統汽車制動器出現的“熱衰退”現象,進而減少交通事故的產生。
西班牙GALFER公司已成功開發以玄武巖纖維作為主增強纖維來生產的1052系列摩托車剎車片。因此,玄武巖纖維應用于摩擦增強材料既有利于增加汽車摩擦材料的壽命,提高摩擦材料的使用溫度,又能解決當前摩擦材料的存在的各種不利因素。采用玄武巖纖維制成的耐高溫結構復合材料,用于汽車制動器、離合器等磨擦增強材料,既為汽車的高速化發展助力,又有利于提升汽車的安全性能,其開發具有廣闊的市場前景。
2、汽車用高溫過濾材料
目前汽車用過濾材料主要使用的纖維有粘膠纖維,聚酯纖維,以及聚烯烴纖維,主要用于發動機進氣過濾和車倉空氣過濾還有汽車尾氣凈化過濾。但是這些纖維存在著耐熱效果不好,尤其是尾氣過濾中,使用壽命不長。其中聚酯纖維和聚烯烴纖維,均來自于石油產業,而石油是一種不可再生資源,因此尋求一種可再生的高性能的纖維成為當前的重點。
玄武巖纖維的力學性能遠遠超過于聚酯纖維和聚烯烴纖維,且其耐酸堿性能遠遠超過這兩種纖維,使用玄武巖纖維制成的過濾材料具有耐破度高,抗張強度好,性價比高,能完全降解以及優良過濾性能,是未來高溫過濾材料的推材料。玄武巖纖維汽車過濾材料能夠在高溫條件下將汽車尾氣中的固體粒子過濾分離開來,降低汽車尾氣對城市污染,且其過濾材料具有在高溫條件下長時間使用,而性能保持穩定的優點。俄羅斯與烏克蘭用連續玄武巖纖維制成的過濾布在900℃的高溫下,連續玄武巖纖維的質量損耗僅為12%。玄武巖纖維汽車用過濾材料的應用,符合新世紀環保的要求,也有利于滿足人們追求高性能汽車的要求。
3、汽車內飾材料
汽車用內飾材料主要有皮質內飾、金屬內飾、塑料內飾、紡織品內飾等等。其應用范圍主要包括汽車內部的頂棚、門襯板、地氈、座椅、安全帶、隔音氈、行李倉襯墊、密封過濾氈等大約四十多個部件。
要求內飾材料必須具有高剛度、輕量化、阻燃、低成本,且不污染環境。目前應用較多的內飾材料普遍存在強度不夠,受熱易揮發對人體有害的氣體,以及減振、隔熱、吸音性能較差,特別是材料的聲阻性能和降低噪音性能低于行業所要求的水平,因此開發新型的具有遇熱不揮發有害氣體,且耐熱、吸音、機械性能高的材料具有十分重要的意義。










































