新型材料在汽车方面的运用

郜一帆

摘要：随着绿色环保观念的提出，汽车也向着节能、环保的方向发展，更可能的降低汽车尾气对环境的污染，因此采用的汽车材料也发生了相应的变化。汽车材料可以分为金属材料和非金属材料两类，适用于不同类型的汽车。随着汽车与环保的不断结合，新发明的复合材料也逐渐在汽车生产中传播开来，得到了广泛的应用。碳纤维材料、钛合金、铝合金等材料都是新型能源汽车的重要原材料。本文研究分析了新型材料在汽车方面的运用。

关键词：新型材料;汽车;运用

中图分类号：G4 文献标识码：A

一、轻量化新型材料

轻量化新型材料最重要的特点就是轻量化，在确保汽车能够正常行驶的情况下，尽可能地降低汽车的重量，提高汽车的轻量化性能，促进汽车的轻量化发展。促使汽车轻量化的方法有三种。首先是在结构上进行改进，采取新型的空心构件来代替实心构件，能够有效的减少汽车重量;其次是使用新型材料，新型材料比传统材料有着更高的性能、更轻的质量;最后是采取先进的工艺，由于传统工艺不够成熟，许多环节加重了汽车的重量，而先进的工艺能够弥补这些不足，有效的减少车身重量，并且新型材料价格低廉，能够广泛的投入市场。因此，新型材料的引用应当是汽车轻量化发展的重要手段。

二、有色金属

有色合金取代钢材应用于汽车在将来是一个重要的发展方向。

（一）铝合金的应用

随着我国铝材料的不断开发和投入使用，汽车领域也广泛应用了铝材料。并且铝材料的发展离不开汽车技术的支持，采取更加先进的技术，运用更加成熟的工艺，让铝材料在汽车领域发挥了重要的作用。许多汽车的零部件都是由铝材料进行加工的，如车厢和车门。铝材料的物理化学性能非常优良，硬度高、比热容高，密度低，为汽车轻量化发展提供了有力的支持。

（二）镁合金的应用

镁合金同样也在汽车轻量化方面发挥了重要的作用，它具备加工性好、减震性能好的特点，被应用于汽车底盘的设计。并且镁合金的重量也比较轻，在今后的发展中，一定会为汽车的轻量化发展带来更多的帮助。

（三）钛合金的应用

钛合金也具备良好的物理化学性能，属于综合性能良好的新型材料，并且自然环境中，钛合金的含量非常大，开采起来也相对容易，在我国汽车的轻量化发展方面已经发挥了重要的作用，发展前景非常良好。

由于鈦合金的硬度非常大，主要应用于汽车发动机气门、汽车连杆的加工和设计方面，但是由于其重量并没有达到轻量化发展的需求，因此在轻量化技术的发展方面应用不够广泛。特别是在原材料的加工方面，钛合金的加工难度大，制作工艺非常复杂，导致钛合金的成本非常高，汽车生产商为了自己的经济效益，也尽可能地减少钛合金的使用。目前全球的各个国家都在积极寻找新的合金元素来弥补钛合金的缺点，满足轻量化发展。

三、非金属材料对轻量化的运用

（一）工程塑料及其复合材料

非金属材料在汽车内饰方面发挥了重要的作用，特别是塑料材料的使用，不仅降低了汽车的生产成本，也为汽车的内饰带来了更加多样化的选择，并向着汽车外饰的方向发展。随着轻量化技术的不断发展，塑料复合材料、高性能树脂材料成为新的发展方向，也是当下的研究热点。聚烯烃在塑料材料中崭露头角，凭借着成本低、性能好的优势取得了广泛的应用，在汽车生产中发挥了重要的作用。

（二）泡沫材料

泡沫材料的使用也符合汽车轻量化发展的需求，因为泡沫材料的重量是非常轻的，不会为增加车身重量带来太大的压力。泡沫材料分为金属泡沫材料和非金属泡沫材料，两种材料的应用范围不同。新型泡沫材料复合功能良好，在减轻汽车重量的同时，也能够提高汽车的各种指标，如耐热性能和减震性能。

（三）高强度纤维复合材料

复合材料指的是多种材料进行复合形成的材料，包括高分子材料，金属及非金属材料等。

（四）稀土材料

我国的稀土资源丰富，储量大，为汽车的发展提供了必要的条件。由于绿色环保口号的提出和实施，汽车尾气的处理成为当下研究的热门，也是汽车厂商和消费者非常重视的内容。如果汽车的尾气处理能够达到一个新的标准，那么就能够促进我国环境的不断改善。汽车废气净化催化剂是最常见的净化剂，并且稀土资源是主要的材料，它成本低、净化性能好，在汽车尾气净化方面发挥了重要的作用。

（五）纳米材料

随着纳米技术的不断发展，纳米材料也逐渐应用到汽车生产中。纳米材料具备稳定性强、密度低的特点，设计出来的纳米陶瓷发挥了在重要的作用。特别是一些高端车的设计，纳米陶瓷轴的使用能够让车速更快、寿命更长、性能更好。

纳米汽油是一种通过纳米技术研制出来的一种微乳化剂，与汽油有着良好的化学反应、反应条件也比较宽松，只需要将其加入到汽油中，就可以有效的减少油耗和有害气体的排放量，减少生产成本。

纳米润滑剂是将纳米材料运用到润滑方面的有效例证，这种新兴的润滑剂克服了传统润滑剂的缺陷，副作用为零，不会产生不良后果。并且纳米润滑剂形成的薄膜具有天然的保护作用，厚度较小，不影响汽车的性能。

（六）树脂新材料

树脂材料广泛应用于高温的冷却和处理，最终形成高强度树脂，硬度可以与钢铁材料媲美。汽车在行驶的过程中，发动机会发出热烈，局部温度高达几百摄氏度，而用高强度树脂来设计发动机外壳，能够增强其抗高温性能，降低汽车质量，实现轻量化发展，并且树脂材料的价格较低，使成本得到了有效的控制。

结  论

随着汽车的不断发展，汽车向着绿色环保、轻量化的方向发展，为了更好的满足汽车生产需求，新型材料的应用必不可少。并且纳米材料，碳纤维材料等新型材料也会在今后汽车生产中发挥重要的作用。新型材料和汽车生产技术的有效结合，能够有效的提高汽车的舒适度，促进轻量化的发展。

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