新型材料在汽車零部件產品中的應用

張仲穎

摘 要：隨著汽車產品呈現出電動化、智能化、輕量化的發展趨勢，汽車零部件產品設計與生產面臨著更高的要求，而重視將新型材料應用到汽車零部件產品設計與生產當中，是確保汽車零部件產品適應汽車產品發展趨勢的關鍵。本文圍繞新型材料在汽車零部件產品中的應用，對汽車零部件產品設計與生產中的高性能磁性材料、摩擦材料、催化材料、陶瓷材料、納米材料及其應用進行了分析與論述。

關鍵詞：汽車 零部件產品 新型材料 應用

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（c）-0106-02

1 新型功能性材料在汽車零部件產品中的應用

1.1 高性能磁性材料在汽車零部件產品中的應用

隨著混動汽車、電動汽車、智能汽車的發展，高性能磁性材料在汽車零部件中的應用日益廣泛，如汽車傳感器、電動機、電機等部件中，都會應用到磁性材料。而高性能的永磁材料，則是車用高性能磁性材料中重要的研究方向與發展方向之一。在汽車零部件產品設計與生產當中，高性能永磁材料的優勢十分明顯，首先，高性能永磁材料具有較小的體積與較強的環境適用性，在應用高性能永磁材料的基礎上，汽車零部件能夠呈現出簡潔的系統和更為輕量化的特征。而在體積相同的情況下，汽車零部件所具有的功率則會得到明顯提升；其次，在汽車零部件產品運用高性能永磁材料的基礎上，可以在不適用激磁機構的基礎上避免出現激磁損耗現象，從而促使汽車零部件體現出更低的能耗與更高的可靠性；最后，在汽車機電一體化部件產品設計與生產中，由于高性能永磁材料所具備的能力量密度較高，因此，高性能永磁材料的運用，能夠有效提升汽車零部件產品的運行效率。當前，高性能永磁材料主要可以應用于電磁閥、車門鎖、防抱死系統電機、電動水泵、空調系統、防盜系統以及各類傳感器當中，而隨著汽車產品電動化、智能化的發展，高性能永磁材料則呈現出更為廣闊的應用空間與良好的應用前景。

1.2 摩擦材料在汽車零部件產品中的應用

在汽車零部件產品設計與生產過程中，無論是離合器、制動器還是摩擦傳動裝置，都需要引用到摩擦材料，因此，摩擦材料所具有的性能，不僅影響著制動系統所具有的可靠性，更是影響著汽車行駛所具有的安全性。車用摩擦材料經歷了使用石化棉與無石化棉兩個階段，前者由于存在致癌性，因此，后者成為了摩擦材料發展中的主要趨勢。無石化棉摩擦材有燒結摩擦材料、石墨基摩擦材料、紙基摩擦材料等，依據使用條件，這些摩擦材料又可以分為干式與濕式兩類，這兩類摩擦材料呈現出了不同的優勢。從當前車用摩擦材料的研究趨勢來看，首先，混雜纖維加入到了膜材材料成分當中，如碳纖維、鋼纖維、銅纖維等，兩種或者兩種以上纖維的混合使用，能夠讓這些纖維的優勢得以更好的發揮；其次，噴涂法燒結技術、浸漬處理技術新型摩擦材料制作工藝的使用，能夠有效提升膜材材料性能、優化摩擦材料生產流程；最后，當前，車用摩擦材料結構設計方面也得到了較多的優化，而這種優化對于提升汽車零部件產品性能發揮著不容忽視的作用。

1.3 催化材料在汽車零部件產品中的應用

在汽車零部件產品設計與生產過程中，催化材料主要是利用涂覆等方式附著于載體之上，這些催化材料一般為稀土元素或者貴金屬。在汽車行駛過程中，催化材料能夠作用于汽車尾氣，并通過與污染性汽車開展反映，降低或者消除有害氣體。由此可見，在汽車零部件產品設計與生產過程中，催化材料是降低汽車尾氣污染的關鍵性材料。在將催化材料運用到汽車零部件產品設計與生產中時，催化材料需要呈現出良好的結合、較小的熱膨脹系數以及良好的穩定性，與此同時，隨著汽車排放標準的日益嚴格化，應用于汽車零部件產品設計與生產的催化材料所具有的性能也必然會逐漸提升。從當前汽車產品的催化材料發展趨勢來看，新型鈀催化材料的研究與應用是重要的發展方向之一，這種儲存量相對較高的材料在價格方面也展現出了明顯的優勢，這對于降低汽車零部件生產成本、提升汽車尾氣中有害氣體的處理效率都具有重要意義。

1.4 陶瓷材料在汽車零部件產品中的應用

在汽車零部件產品設計與生產過程中，陶瓷材料指的是工程陶瓷，如三氧化鋁、碳化硅等，這些新型陶瓷材料主要被應用與發動機設計與生產以及熱交換器零件設計與生產當中。從汽車發動機對新型陶瓷材料的應用來看，新型陶瓷材料可以設計與生產成為陶瓷活塞、陶瓷燃燒室、陶瓷氣缸套等，并呈現出了良好的隔熱性、耐磨性、耐高溫性以及較高的彈性模量和較低的目的比等特征。這些優勢的存在，讓新型材料材料能夠替代汽車發動機中的金屬材料，從而在實現汽車產品輕量化的基礎撒很難過提升發動機效率、降低發動機能耗。當前，汽車零部件生產領域對新型陶瓷材料所給予的關注程度不斷提升，這也讓新型陶瓷材料在汽車零部件產品設計與生產中呈現出了廣闊的空間與良好的前景。

1.5 納米材料在汽車零部件產品中的應用

在汽車產品生產中，納米材料與以及納米技術的得到了日益廣泛的應用，如在汽車產品的發動機、輪胎、防護漆、裝飾件等部件中，納米材料的應用達到了100種以上。由于大部分納米材料都呈現出較高的強度與交清的質量，因此，在車身與車架部分應用納米材料，將能夠有效推動汽車產品適應高強度的要求與輕量化的趨勢。另外，納米技術也可以被應用于智能催化劑領域，從而有效降低貴金屬催化劑使用量、提升催化轉換器的凈化性能。當前，依托于納米技術所研制出的新材料主要包括以下幾種：一是納米油漆。在噴涂納米油漆的基礎上，車身能夠形成致密網狀結構，因此，相對于普通油漆而言，納米油漆不僅具有較高的亮度，而且呈現出更好的防刮痕性能；二是納米塑料。納米塑料在物理性能方面展現出明顯優勢，如更高的耐熱性與強度、更小的比重、良好的光澤度與透明度等。基于納米技術所生產的一些材料，在耐磨性方面有卓越的變現。另外，納米塑料具備可回收的特點，這也是納米塑料呈現出極大市場發展潛力的重要原因之一；三是納米潤滑劑。在汽車機械部件當中，腐蝕、疲勞、磨損是導致汽車機械部件運行效率甚至失效的重要原因，而納米潤滑在汽車零部件產品中的使用，能夠有效降低機械磨損現象，這對于保護汽車機械部件的金屬表面、提升汽車機械部件的使用壽命具有重要意義。另外，基于納米技術的新型材料還包括納米汽油、納米橡膠等，其中，納米汽油能夠讓汽車油耗更低，而納米橡膠則具有更強的抗老化性能力等優勢

2 結語

在汽車零部件產品設計與生產過程中，新型材料的研發與應用，是提升汽車零部件產品性能、推動汽車零部件產品適應汽車行業發展趨勢的關鍵，為此，汽車零部件產品設計與生產工作者，需要重視高性能磁性材料、摩擦材料、催化材料、陶瓷材料、納米材料的研發與應用。當然，當前能夠應用于汽車零部件產品生產以及在汽車零部件產品中呈現出良好應用前景的新型材料并不止于此，但是毫無疑問的是，這些新型材料，將成為汽車公益發展中的重要助力。

參考文獻

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