【正文】 [20] 陸剛,車用陶瓷新材料成為節(jié)能減排新亮點(diǎn),現(xiàn)代技術(shù)陶瓷,2010,2331.[21] 付百學(xué),現(xiàn)代汽車新材料與技術(shù),汽車工藝與材料,2008,1115.[22] 胡錦達(dá),淺談新材料在汽車上的應(yīng)用,科技風(fēng),2009,116.[23] 馮美斌,褚東寧等,我國(guó)汽車新材料技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析與建議,汽車工藝與材料,2007,4146. 整理分享 。從發(fā)展汽車新材料來說，以下三點(diǎn)尤為重要：（1）汽車材料要適應(yīng)整車向智能化、電動(dòng)化方向發(fā)展的基本要求，大力開發(fā)新型材料；（2）汽車材料要圍繞整車低能耗、低排放的要求，開發(fā)新型結(jié)構(gòu)材料和功能材料；（3）應(yīng)該跟蹤世界先進(jìn)的汽車新材料的發(fā)展趨勢(shì)，開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新材料，通過優(yōu)先發(fā)展汽車新材料來提高材料工業(yè)的整體水平。伴隨著我國(guó)汽車工業(yè)的全面發(fā)展，社會(huì)擁有量的大量增加，汽車在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位顯得越來越重要。要想以最低的成本獲取最佳的輕量化效果,需要在開發(fā)新材料的同時(shí),不斷發(fā)展相應(yīng)的汽車零部件設(shè)計(jì)、制造技術(shù)和其它相關(guān)技術(shù),在這些方面還有很長(zhǎng)的路要走。汽車輪轂材料的更新?lián)Q代對(duì)提升汽車安全性能、節(jié)能減排降耗有著重要的意義,在交通工具回歸自然的大趨勢(shì)下,開發(fā)符合性能要求的輪轂材料及制備工藝, 在原有基礎(chǔ)之上, 高性能、輕質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保輪轂材料將會(huì)得到更多的實(shí)際應(yīng)用。隨著汽車安裝ABS普及率的提高,為了減輕非懸掛件質(zhì)量和減輕剎車系統(tǒng)的負(fù)荷,鋁合金輪轂的使用正變得越來越普及[16]。美國(guó)目前每輛轎車用鋁合金至100 kg,可減重225 kg,按一輛轎車使用10年、行駛400 km 計(jì)算,效益可觀。20世紀(jì)90年代中期,出現(xiàn)興建汽車鋁輪轂廠的投資高潮；19982001年期間,由于國(guó)內(nèi)汽車鋁輪轂產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)要求,進(jìn)入了緩慢發(fā)展階段；2002年至今,中國(guó)汽車制造業(yè)快速發(fā)展,出現(xiàn)新一輪投資汽車鋁輪轂行業(yè)強(qiáng)勁勢(shì)頭[18]。時(shí)至今日,世界上幾個(gè)主要汽車生產(chǎn)大國(guó)已經(jīng)將鋁合金輪轂作為車輛的標(biāo)準(zhǔn)配置。日本是世界上生產(chǎn)鋁合金輪轂最多的國(guó)家,1973年,成批生產(chǎn)轎車鋁合金車輪；1977年,成批生產(chǎn)載貨車與大客車鋁合金車輪；1979年,成批生產(chǎn)復(fù)雜摩托車鋁合金車輪。1979年,美國(guó)把鋁帶成型車輪作為標(biāo)準(zhǔn)車輪。第二次世界大戰(zhàn)后,鋁合金輪轂用于普通汽車。國(guó)外許多發(fā)明創(chuàng)新采用鋼板冷變形加工而成輪輞與輪盤,并且在焊接方法上采用了一定的技術(shù)創(chuàng)新,如:US6052901等專利。一些合金鋼如加入鈦元素的低合金鋼,合金元素可以細(xì)化晶粒,提高鋼的力學(xué)性能, 使鋼具有強(qiáng)度高、塑韌性好、加工成形性和焊接性良好,可以作為輪轂用鋼；此外,低合金高強(qiáng)度F+B雙相鋼,如低碳含鈮鋼, 提高貝氏體含量, 可以提高屈服強(qiáng)度, 提高擴(kuò)孔率,也可以用作輪輻和輪輞用鋼[23]。球墨鑄鐵以其優(yōu)良的綜合力學(xué)性能應(yīng)用在輪轂上, 如鐵素體球墨鑄鐵、高韌性球墨鑄鐵等。為了改善剎車輪盤的通風(fēng)情況, 在輪轂上加工一定數(shù)量的圓孔,但這不會(huì)降低使用期內(nèi)對(duì)外來受力的抵抗程度。盡管70年代以來, 各種新型材料如輕質(zhì)合金等相繼問世, 但該種輪轂仍以其成熟簡(jiǎn)單的工藝, 低廉的成本和優(yōu)良的性能在汽車市場(chǎng)占據(jù)一定的份額。輪轂材料可以粗略分為鋼鐵材料、合金材料、復(fù)合材料等三大類別, 同時(shí)結(jié)構(gòu)上分為一件式、兩件式、三件式, 因此其加工制備工藝多種多樣。優(yōu)質(zhì)汽車輪轂包括以下基本條件[21]: ①質(zhì)量輕, 價(jià)格低, 表面質(zhì)量高, 易于成型；② 具有良好的靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及耐腐蝕特性；③具有良好的回轉(zhuǎn)特性和導(dǎo)熱特性；④具有良好的回收能力, 符合環(huán)保要求。為了提高缸的耐磨性，可以用鍍鉻、表面淬火、噴鍍金屬鉬或其他耐磨合金等辦法對(duì)缸套進(jìn)行表面處理。氣缸內(nèi)壁的過量磨損是造成發(fā)動(dòng)機(jī)大修的主要原因之一，根據(jù)氣缸內(nèi)壁工作條件的這一特殊性應(yīng)選用相應(yīng)的材料，即缸體用普通鑄鐵或鋁合金，而氣缸工作面則用耐磨材料，制成缸套鑲?cè)霘飧住?缸套[20]發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)是在氣缸內(nèi)完成的。鑄鐵缸蓋具有高溫強(qiáng)度高、鑄造性能好、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但是導(dǎo)熱性差、重量大。根據(jù)上述工作條件，缸蓋應(yīng)用導(dǎo)熱性好、高溫機(jī)械強(qiáng)度高、能承受反復(fù)熱應(yīng)力、鑄造性能良好的材料來制造。缸蓋承受燃?xì)獾母邷?、高壓作用，機(jī)械負(fù)荷（如氣壓力使缸蓋承受彎曲，缸蓋螺栓的預(yù)緊力等）和熱負(fù)荷的作用?；铱阼T鐵在汽車上應(yīng)用較為廣泛，還可用以制造飛輪、飛輪殼、變速箱殼及蓋、離合器殼及壓板、進(jìn)排氣支管、制動(dòng)鼓以及液壓制動(dòng)總泵和分泵的缸體等。鋁合金的密度小，但鋼度差、強(qiáng)度低及價(jià)格貴。（3）價(jià)格低廉。因此缸體材料必須滿足下列要求：（1）有足夠的強(qiáng)度和剛度。缸體在工作中承受氣壓力的拉伸和氣壓力與慣性力聯(lián)合作用下的傾覆力矩的扭轉(zhuǎn)和彎曲以及螺栓預(yù)緊力的綜合作用。無機(jī)納米抗菌塑料加工簡(jiǎn)單，廣譜抗菌，24h接觸殺菌率達(dá)90%，無副作用，可以用在車門把手、方向盤、座椅面料、儲(chǔ)物盒等易污部件?？梢杂糜谄嚿系谋ｋU(xiǎn)杠、座椅、翼子板、頂蓬蓋、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、行李艙蓋以及變速器箱體、齒輪傳動(dòng)裝置等一些重要部件。納米潤(rùn)滑劑是采用納米技術(shù)改善潤(rùn)滑油分子結(jié)構(gòu)的石油產(chǎn)品，它不對(duì)任何潤(rùn)滑油添加劑、穩(wěn)定劑、處理劑、發(fā)動(dòng)機(jī)增潤(rùn)劑或減磨劑等產(chǎn)生不良作用，只是在零件金屬表面自動(dòng)形成純烴類單個(gè)原子厚度的一層薄膜。納米陶瓷軸已經(jīng)應(yīng)用在奔馳等高級(jí)轎車上，使機(jī)械轉(zhuǎn)速加快、質(zhì)量減小、穩(wěn)定性增強(qiáng)、使用壽命延長(zhǎng)。納米技術(shù)將在汽車上的結(jié)構(gòu)材料、節(jié)能、環(huán)保等方面獲得廣泛的應(yīng)用。納米科技是21世紀(jì)科技產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容之一，它是高度交叉的綜合性學(xué)科，包括物理、化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)和電子學(xué)。汽車廢氣凈化稀土催化劑所用的稀土成分主要是氧化鈰、氧化鑭和氧化鐠等。使用汽車廢氣凈化催化劑是控制汽車廢氣排放、減少污染的最有效的手段。圖3 汽車材料構(gòu)成[1718]中國(guó)稀土資源豐富，居世界前列。如富康轎車用料為鋼55%，鑄鐵12%，塑料12%，鋁6%，橡膠3%。汽車的構(gòu)造材料圖3可反映人類所應(yīng)用材料的技術(shù)水平。工程塑料用于汽車可實(shí)現(xiàn)輕量化和節(jié)能，且可回收和循環(huán)利用。但這種局面將很快被打破，由上海普利特復(fù)合材料有限公司投資新建、國(guó)內(nèi)最大的汽車用高性能ABS工程塑料生產(chǎn)基地日前在上海建成投產(chǎn)。工程塑料在汽車上的應(yīng)用僅相當(dāng)于國(guó)外上世紀(jì)八十年代的水平。福特公司開發(fā)的LTD試驗(yàn)車，塑料化后的車身取得了輕量化方面的明顯成果（見表2）。與通用塑料相比，工程塑料具有優(yōu)良的機(jī)械性能、電性能、耐化學(xué)性、耐熱性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性等特點(diǎn)，且比要取代的金屬材料輕、成型時(shí)能耗少。由于蜂窩夾芯復(fù)合板具有輕質(zhì)、比強(qiáng)度和比剛度高、抗振、隔熱、隔音和阻燃等特點(diǎn)，故在汽車車身上獲得較多應(yīng)用，如車身外板、車門、車架、保險(xiǎn)杠、座椅框架等。蜂窩夾芯復(fù)合板是兩層薄面板中間夾一層厚而極輕的蜂窩組成。由于泡沫合金板的特殊性能，特別是出眾的低密度、良好的隔熱吸振性能，深受汽車制造商的青睞。泡沫合金板由粉末合金制成，其特點(diǎn)是密度小，~／cm3，彈性好，當(dāng)受力壓縮變形后，可憑自身的彈性恢復(fù)原料形狀。，僅是鐵的1/2，但強(qiáng)度和硬度超過了鋼，且