综合资讯 钢铁 有色 煤炭 煤化工 石油 农产品 钢联数据 工程 招标 钢银电商 搜搜钢 及韵物流 国际 海运 期货 指数 技术 钢厂 会展 研究 快讯

瑞典开发出超轻不锈钢

2003-06-09 00:00 来源:[ 我的钢铁 ]
    瑞典哥德堡Volvo公司技术中心概念中心的项目经理Gustafsson说该公司开发了一种有前途的新型材料并获得了专利,它就是采用镍不锈钢的混全不锈钢组件(HSSA)。HSSA是一种夹心结构,两层薄不锈钢板,中间粘接着微型不锈钢纤维。
    这样形成的材料和传统的金属板一样薄和容易成形,比铝更轻,刚性更好,并且本身更具有隔音和防震特性。Gustafsson先生所梦想的汽车闪亮顶盖,其刚度是塑料复全材料制成的同样部件重量的四分之一。它是一种超轻的构造材料,在强度、刚度及延展性方面具有独特的性能,基于这种材料在最初几轮试验中的优异表现,英国和美国的科学家开始了深入的研究,探索HSSA的性能和潜在的用途。
    采用不锈钢是由于其耐用性和耐腐蚀性,每个面板采用的是0.2mm厚的S30400不锈钢薄板(S31605也采用过)。细股的冷拔S31603不锈钢(可过滤器或计算机的电磁辐射屏罩)被切割成1mm的长度来制作中间核心部分的纤维。这种纤维的直径小于20μm,成为一种相当好的材料。
    为了粘接上这种纤维,经与德国的一家纺织品制造商合作改进了所谓的絮化工艺。这个样板总厚度为1.4mm,可与汽车工业中应用的1.2mm实体铝不相上下,但是纤维的厚度、长度、角度和密度可以改变来生产其它形式的HSSA,每种都有各自不同的特性。可通过利用不同种类的纤维,可以按比例增大或减小中间核心部分,但我们还不了解不同的应用和不同的结合方式的底线。面板和纤维都可以采用其它钢种的不锈钢。
    汽车工业拥有应用HSSA的最大潜力,使汽车制造商设计出更轻、燃烧效率更高又不损害安全性的汽车。HSSA除了在制造汽车挡泥板、防护罩和车顶方面代替金属板的明显潜力外,还可以制成管状用作结构部件。这种材料可以压成像手风琴一样折叠的式样(研究者们称为“真正的折叠机制”)以缓冲碰撞的冲击。
    对这种材料抗撞击性能的初步研究发现它比实体金属板多吸收了50%-60%的能量,麻省理工学院冲击和抗撞击性能实验室主任Tomasz Wierzbicki教授说:“你会看到未来成队的汽车都是由这种材料制成的,虽然它们将会有同样的重量,但是会更坚固和更抗撞击。或者你可以说我愿意保持现有的坚固程度和抗撞击性能,而更愿意减轻汽车的重量。”
    Volvo公司预见,采用HSSA部件制造的汽车,其重量将比传统的汽车减轻50%-70%。材料中空的核心部分使汽车具有出色的减震性、隔音性能和防震的性能。他用HSSA设计了一种单片防火墙板,保护乘客不受发动机舱热量和噪音的影响,而不需要采用一层厚的橡胶隔离材料。
    HSSA对环境的好处是特别有前途的。根据一种材料的环境负荷衡量生产一个产品所消耗的资源和它所产生的任何排放,对一辆行驶了20万km的汽车的顶盖进行寿命期评估。尽管用HSSA制作的顶盖在其制造阶段具有最高的环境负荷,但使用过程中燃料的节约和可回收性,使它比用钢、铝或塑料复合材料制造的顶盖更有利于环境。

相关资讯