今天给各位分享汽车新型材料的知识，其中也会对汽车新型材料的发展进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文汽车目录一览：

替代传统材料大势所趋 “双碳”目标下汽车新材料机遇和挑战

在“双碳”目标下，供应链领域实现碳减排的关键在于采用新技术、新材料、新工艺，从汽车零部件的开发设计到研究试制，从批量生产到原材料选用，几乎各个环节都可以深入挖掘潜力，减少碳排放。因此，新型材料在汽车上的应用，对于汽车产业的发展意义重大。

目前，汽车车身用材料大致可分为两大类，第一类是金属材料，包括钢板、铸铁等重金属材料，以及铝、镁、钛等轻金属及其合金材料、泡沫金属等材料；第二类是非金属材料，包括工程塑料、纤维、树脂、玻璃、橡胶、非金属泡沫材料、非金属复合材料等。随着汽车技术的发展，复合材料和纳米材料将会在未来汽车材料中广泛应用。

在全球节能与环保的大势所趋下，汽车材料的使用也围绕这两大趋势，向着轻量化——更环保、低VOC——更健康、低气味——更舒适的方向发展。

首先，当汽车油耗压力步步紧逼，当续航里程短板亟待补齐时，能够缓解这两大压力的轻量化已逐渐成为新车的重要标签。尽管汽车轻量化主要由结构轻量化设计和材料轻量化组成，但目前主要依赖的还是材料轻量化，因而车企及零部件企业的侧重点更多地放在轻质材料的开发及应用方面。在《节能与新能源汽车技术路线图》中，轻质材料的应用被列为轻量化的重要技术路径之一。

其次，在环保方面，低VOC材料从分子设计、聚合过程、加工工艺等各个环节严格控制，大大降低了材料中易散发的小分子，让材料变得更加稳定，不易挥发，达到低VOC的要求。在汽车内饰中，很多部件都会用到低VOC材料，如中控面板、门板、换挡器盖等等。因此，低VOC材料对于驾乘人员的生命健康起着保障作用。

我国汽车产业在经过了多年高速增长后，正进入产业转型和技术升级的新时期。在“双积分”法规以及新能源汽车产业政策的双重驱动下，车用材料也迎来了新的发展机遇。传统以钢为主的汽车用材结构，正向钢铝混合、全铝车身、塑料复合材料和镁合金等多材料混合应用的趋势发展。

近年来，以车身覆盖件和车身骨架为代表的汽车材料正经历一场深刻的变革，有色金属及其合金、粉末金属和复合材料在汽车中的应用比例迅速上升，并已出现新型材料由简单零件向复杂结构件过渡，并逐步替代传统材料的趋势，使用新材料不仅有助于改善汽车上的技术性能，还使许多新设计、新技术在工业化生产中的实现成为可能。

但是，在汽车新材料的发展过程中，制约其大规模应用的因素也有很多，成本和价格首当其冲，技术的进步也不可能一蹴而就。那么，我们该如何解决这些问题呢？

即将于10月15-16日在重庆举办的2021中国汽车供应链大会，专门设置了“汽车材料新动态”主题论坛，围绕汽车行业高质量发展，邀请业内专家学者及企业高层一起探讨汽车材料新动态及技术发展趋势，旨在促进汽车材料产业融合、创新发展。

本次“汽车材料新动态”主题论坛将安排在大会第二天，即10月16日上午举办，由东华大学教授、纤维材料改性国家重点实验室副主任余木火担任主持人，届时，来自中国工程院的蒋士成和丁文江两位院士，将分别围绕“高性能纤维及其在汽车轻量化应用”和“汽车用轻合金发展现状与趋势”两大主题进行演讲。

传统材料的技术创新，新型材料的技术突破，都将在本次主题论坛上进行研讨。北京化工大学副校长、教授张立群将针对“下一代轮胎用绿色低碳橡胶材料”的发展现状与趋势发表主题演讲，同时担任主持人的余木火教授也将针对“碳纤维复合材料在量产车型应用关键技术进展”发表主题演讲，中南大学教授、湖南世鑫新材料有限公司董事长肖鹏的演讲主题为“乘用车碳陶复合材料制动盘的发展及产品标准与测试方法”，金发科技股份有限公司汽车材料全球创新中心主任周英辉的演讲主题为“新形势下车用改性塑料的发展趋势”，而东风汽车集团有限公司技术中心质量验证中心非金属材料室经理熊芬将从整车企业的角度出发，就“双碳背景下的汽车材料工艺技术发展及应用”展开剖析。

面对中国汽车高质量发展中新材料的机遇和挑战，该主题论坛还安排了圆桌对话，邀请上海交通大学研究员、轻合金精密成型国家工程研究中心副主任蒋海燕，上汽集团股份有限公司乘用车分公司系统经理尹建伟，凯盛科技集团有限公司副总经理蒋洋，天合光能股份有限公司车用业务负责人高晓燕，以及熊芬、周英辉等专家学者和来自整车及零部件的企业代表，共聚一堂，围绕碳纤维复合材料、轻合金、高强度钢、工程塑料、电池材料、氢能源材料等新型材料的应用和前景，展开头脑风暴，进行思想碰撞。

10月16日，来2021中国汽车供应链大会，关注“汽车材料新动态”主题论坛，干货满满，定令业内人士不负所望。

新兴汽车材料有哪些

新兴材料——石墨烯

石墨烯是由单层碳原子排列成六边形晶格的一种异形体(形式)。它是碳的许多其他异形体的基本结构元素，如石墨、木炭、碳纳米管和富勒烯。它可以被认为是一个不确定的大芳香族分子，是一种多环芳烃族的终极例子。

石墨烯有许多不同寻常的性质。它是经过测试的最坚固的材料，能有效地传导热量和电，而且几乎是透明的。石墨烯显示了一种大而非线性的反磁性，比石墨的大，可以被钕磁铁悬浮。

科学家们对石墨烯进行了多年的理论研究。几个世纪以来，通过使用铅笔和其他类似的石墨应用，它无意中产生了少量的物质。它最初是在1962年的电子显微镜中观察到的，但在金属表面的支持下才被研究。这些材料后来被重新发现、分离，并在2004年由曼彻斯特大学的安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫完成。通过对其组成、结构和性质的现有理论描述，了解了研究情况。这项工作导致了2010年两次获得诺贝尔物理学奖“关于二维材料石墨烯的开创性实验”。

石墨烯

“石墨烯”是“石墨”和后缀-ene的组合，由Hanns-Peter Boehm命名，在1962年描述了单层碳箔。

“cafeen”一词最早出现于1987年，用来描述石墨作为石墨夹层化合物(GICs)的组成部分;从概念上讲，GIC是一种晶间和石墨烯的结晶盐。该术语还被用于碳纳米管的早期描述，以及外延石墨烯和多环芳烃(PAH)。石墨烯可以被认为是一种“无限交替”(只有6个碳环)多环芳烃。国际纯粹与应用化学联合会指出:“以前，石墨层、碳层或碳片等描述都被用于石墨烯这一术语……”对于一个单层的术语来说，它是不正确的，它包含了术语石墨，它意味着一个三维的结构。在讨论单个层的反应、结构关系或其他性质时，只应使用石墨烯。

Geim定义了“孤立的或独立的石墨烯”，因为“石墨烯是石墨的单一原子平面，这是必不可少的——从它的环境中充分分离出来，被认为是独立的。”这一定义比IUPAC定义要窄，它指的是cloven，传输和悬浮石墨烯。其他形式如石墨烯在各种金属上生长，如悬浮或将转移到二氧化硅(SiO)，则可以成为自由站立。

石墨烯的理论最早是在1947年被华莱士发现的，作为理解三维石墨的电子特性的起点。由Semenoff、cenzo和Mele首次提出了无质量的无质量Dirac方程。1948年Ruess和Vogt发表了最早的few-layer石墨的TEM图像。早在1962年，Boehm报告生成了氧化石墨烯薄片的单层石墨烯薄片时，一项关于石墨层的早期的详细研究就开始了。

石墨烯

1990年开始，通过机械去角质来制作石墨薄膜的努力，但在2004年之前，没有比50 - 100层更薄的薄膜。最初尝试制作原子薄的石墨薄膜，使用了类似于绘图方法的去角质技术。得到厚度为10nm的多层样品。

有关石墨烯生产的首批专利之一于2002年10月提交，并于2006年获得批准。两年后，2004年，Geim和Novoselov从大块石墨上提取了单原子厚的晶体[7]，并将其转移到薄二氧化硅上(SiO)。

在矽晶圆片上，电隔离石墨烯。这种解理技术直接导致了石墨烯的反常量子霍尔效应的首次观测，提供了石墨烯理论上预测的无质量狄拉克费米子的理论预测的直接证据。这一结果由Geim的小组以及Kim和Zhang报告，他们的论文于2005年发表在《自然》杂志上。Geim和Novoselov因他们对石墨烯的开创性研究获得了奖项，特别是2010年的诺贝尔物理学奖。

2013年,欧盟委员会资助的大型研究项目总预算的石墨烯旗舰 10亿,涉及150个合作伙伴组织。

一旦商业规模的生产被证明，石墨烯的商业化就会迅速进行。到2017年，在第一个实验室石墨烯电子装置问世13年之后，一个集成的石墨烯电子芯片在商业上被生产，并在圣地亚哥的纳米医学诊断中向制药研究人员推广。

石墨烯

石墨烯是一种透明且柔韧的导体，它为各种材料/器件应用，包括太阳能电池，发光二极管(LED)，触摸板和智能窗户或手机提供了保证。例如，一家中国公司生产的基于石墨烯的触摸板模块(2D Carbon Graphene Material Co.， Ltd.)已批量出售给手机、可穿戴设备和家电制造商。

石墨烯的其他早期商业用途包括填料，如石墨烯注入的打印机粉末。

石墨烯超级电容器作为传统电解电池的替代能源。具有快速充电、寿命长、环保生产等优点。从2015年左右开始，由骨架技术生产的石墨烯超级电容器已经商业化，并首次被用于一些特殊的应用，而不是传统的电池。到2017年，商用石墨烯超级电容器组可用于工业电力应用，其最大输出功率为1500千瓦。2016年，Adgero宣布了一种用于大型卡车的再生制动系统(KERS)，该系统采用了基于石墨烯的超级电容器。2016年，Henrik Fisker宣布开发一款电动汽车，它将使用石墨烯超级电容器代替锂离子电池。

与锂离子电池相比，它的低能量密度正在得到解决。计划中的电动汽车的目标是最低400英里(640公里)。后来宣布，菲斯克公司生产的电动汽车仍将使用锂离子电池，但石墨烯超级电容器的研究将继续由纳米技术公司提供。

未来汽车制造材料有哪些？

未来汽车汽车新型材料的制造料将更多地着眼于解决传统汽车的金属机件因转动摩擦和燃烧带来的高温高热。汽车发动机需要配置复杂的冷却系统汽车新型材料，而冷却系统又会大量消耗掉燃料能量。

陶瓷能够承受1300℃~1500℃的高温。如果能够用陶瓷材料制造所有零件汽车新型材料，冷却水就失去汽车新型材料了存在必要。由于消除了热损耗，陶瓷发动机提高功率45%以上。更为重要的是，由于燃烧室温度提高到约1200℃，陶瓷发动机将成为多燃料型的内燃机，除汽油、柴油机以外，乙醇、煤、合成燃料甚至重油的某些品种也能使用。

塑料将大量用于汽车制造。1969年，世界范围内每辆轿车上使用塑料只有10千克。到1990年美国为90千克，占自重的7%，德国为72千克，日本为所有材料的9.5%。用于汽车的塑料主要有聚氯乙稀和聚氨酯。用塑料制造汽车零部件弹性变形时能吸收大量能量；局部受损时不受腐蚀；易于成型和着色，使零件的设计和造型有较大的选择余地；能制造出最复杂的零件，吸收噪声和振动性能好；容易修复。

复合材料将大量用于制造汽车部件。新型汽车上采用的复合材料有玻璃纤维增强塑料（FRP）、片状模塑复合材料（SMC）、碳纤维增强塑料（CFRP）等。英国GKN公司用玻璃纤维增强塑料制造的传动轴，质量减轻50%～60%，抗扭性为钢的2倍，弯曲强度为钢的2.5倍。美国用碳纤维增强塑料制造的扳簧质量只有14千克，但强度却达到了原钢板弹簧的指标。用质轻的塑料轻钢、铝材料来代替钢材以及使用新型低耗轮胎是未来汽车一个重要趋势。只靠减轻车身质量就可以减少油耗31%，靠改善发动机动力性能可减少能耗18%，而靠减轻滚动阻力则可减少能耗15%。

汽车上的新型玻纤复合材料有哪些？

玻璃纤维复合材料通常指：玻璃钢。

玻璃钢亦称作GFRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢，注意与钢化玻璃区别开来。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，性能稳定.机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。

玻璃钢别名玻璃纤维增强塑料，俗称FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维（或晶须）的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。

汽车新型材料的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于汽车新型材料的发展、汽车新型材料的信息别忘了在本站进行查找喔。

标签：