非金屬材料指具有非金屬性質(zhì)(導(dǎo)電性導(dǎo)熱性差)的材料。自19世紀(jì)以來,隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,尤其是無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,人類以天然的礦物、植物、石油等為原料,制造和合成了許多新型非金屬材料,如水泥、人造石墨、特種陶瓷、合成橡膠、合成樹脂(塑料)、合成纖維等。這些非金屬材料因具有各種優(yōu)異的性能,為天然的非金屬材料和某些金屬材料所不及,從而在近代工業(yè)中的用途不斷擴(kuò)大,并迅速發(fā)展。通常指以無機(jī)物為主體的玻璃、陶瓷、石墨、巖石以及以有機(jī)物為主體的木材、塑料、橡膠等一類材料。由晶體或非晶體所組成。無金屬光澤。是熱和電的不良導(dǎo)體(碳除外)。一般非金屬材料的機(jī)械性能較差(玻璃鋼除外),但某些非金屬材料可代替金屬材料,是化學(xué)工業(yè)不可缺少的材料。氣門彈簧用的Si-Cr鋼中添加V,通過晶粒細(xì)化確保韌性。楊浦區(qū)哪些輕量化材料分類
60年代,為滿足航空航天等前列技術(shù)所用材料的需要,先后研制和生產(chǎn)了以高性能纖維(如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等)為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料,其比強(qiáng)度大于4×10厘米(cm),比模量大于4×10cm。為了與***代玻璃纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料相區(qū)別,將這種復(fù)合材料稱為先進(jìn)復(fù)合材料。按基體材料不同,先進(jìn)復(fù)合材料分為樹脂基、金屬基和陶瓷基復(fù)合材料。其使用溫度分別達(dá)250~350℃、350~1200℃和1200℃以上。先進(jìn)復(fù)合材料除作為結(jié)構(gòu)材料外,還可用作功能材料,如梯度復(fù) 合材料(材料的化學(xué)和結(jié)晶學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、空隙等在空間連續(xù)梯變的功能復(fù)合材料)、機(jī)敏復(fù)合材料(具有感覺、處理和執(zhí)行功能,能適應(yīng)環(huán)境變化的功能復(fù)合材料)、仿生復(fù)合材料、隱身復(fù)合材料等。靜安區(qū)哪些輕量化材料材料區(qū)別這樣改進(jìn)后,彈簧的高周疲勞強(qiáng)度約提高8%,可實(shí)現(xiàn)15%的輕量化。
齒輪滲碳時(shí),為了防止或減少異常層的出現(xiàn),降低鋼中的Si和P含量,Mo量增加到0.35%~0.45%,并采用經(jīng)改良的碳氮共滲工藝。改進(jìn)的鋼種可使齒輪實(shí)物的沖擊壽命提高3~5倍,若在上述降低表面異常層鋼種加上強(qiáng)力噴丸,可使齒輪疲勞極限提高20%~30%。齒輪鋼中的非金屬夾雜物是疲勞裂紋的起點(diǎn),會(huì)降低強(qiáng)力噴丸的強(qiáng)化效果,為此開發(fā)了高純凈度齒輪鋼。例如對(duì)SCM420HZ鋼,將氧濃度降到9ppm以下、磷濃度降到90ppm以下時(shí),與前述降低表面異常層的低Si高M(jìn)o鋼相比,齒輪齒根彎曲疲勞壽命提高10%~17%,接觸疲勞壽命提高25%。
耐火材料18世紀(jì)以后鋼鐵工業(yè)的興起,促進(jìn)耐火材料向多品種、耐高溫、耐腐蝕方向發(fā)展。公元**700年,埃及就開始有簡單的玻璃珠作裝飾品。公元**00年前, 中國也有了白色穿孔的玻璃珠。公元初期羅馬已能生產(chǎn)多種形狀的玻璃制品。1000~1200年間玻璃制造技術(shù)趨于成熟,意大利的威尼斯成為玻璃工業(yè)中心。1600年后玻璃工業(yè)已遍及世界各地區(qū)。公元**000~前2000年已使用石灰和石膏等氣硬性膠凝材料。隨著建筑業(yè)的發(fā)展,膠凝材料也獲得相應(yīng)的發(fā)展。公元初期有了水硬性石灰,火山灰膠凝材料,1700年以后制成水硬性石灰和羅馬水泥。1824年英國J.阿斯普丁發(fā)明波特蘭水泥(見水泥)。上述陶瓷、耐火材料、玻璃、水泥等的主要{HotTag}成分均為硅酸鹽,屬于典型的硅酸鹽材料。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。
在普通的IF鋼板的基礎(chǔ)上相繼開發(fā)了**度IF鋼板和烘烤硬化IF鋼板,在保持高成型性的同時(shí)提高了強(qiáng)度和抗凹陷性,為車身鋼板的減薄和實(shí)現(xiàn)輕量化創(chuàng)造了條件。加入Ti、Nb和V等元素的析出強(qiáng)化鋼板拉伸強(qiáng)度在500~750MPa,可用于車輪和其它底盤零件。近來開發(fā)的多相鋼有相當(dāng)大的應(yīng)用潛力。其中鐵素體-貝氏體鋼強(qiáng)度級(jí)別為500MPa,雙相(DP)鋼和相變誘發(fā)塑性(TRIP)鋼強(qiáng)度級(jí)別為600~800MPa,復(fù)相(CP)鋼強(qiáng)度級(jí)別在1000MPa或更高。這些鋼的成型性能也很好。日本日產(chǎn)汽車公司進(jìn)行了590MPa級(jí)高強(qiáng)度鋼板在車身上的應(yīng)用研究,他們選用TRIP鋼和DP鋼裸板以及DP鋼鍍鋅板并運(yùn)用有限元分析技術(shù)解決了沖壓開裂和回彈問題,優(yōu)化了焊接工藝參數(shù),通過實(shí)車檢測,剛度和碰撞性能滿足要求,比采用440MPa級(jí)鋼板時(shí)降重10kg。其中,當(dāng)前的主要汽車輕量化措施主要是采用輕質(zhì)材料。崇明區(qū)新款輕量化材料分類
激光拼焊毛坯(Tailored Blank)是新近開發(fā)并應(yīng)用的鋼板輕量化技術(shù)。楊浦區(qū)哪些輕量化材料分類
若滾動(dòng)阻力減少10%,燃油效率可提高3%;若車橋、變速器等裝置的傳動(dòng)效率提高10%,燃油效率可提高7%。汽車車身約占汽車總質(zhì)量的30%,空載情況下,約70%的油耗用在車身質(zhì)量上。因此,車身變輕對(duì)于整車的燃油經(jīng)濟(jì)性、車輛控制穩(wěn)定性、碰撞安全性都大有裨益。主要指導(dǎo)思想:在確保穩(wěn)定提升性能的基礎(chǔ)上,節(jié)能化設(shè)計(jì)各總成零部件,持續(xù)優(yōu)化車型譜。汽車的輕量化,就是在保證汽車的強(qiáng)度和安全性能的前提下,盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量,從而提高汽車的動(dòng)力性,減少燃料消耗,降低排氣污染。實(shí)驗(yàn)證明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質(zhì)量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。當(dāng)前,由于環(huán)保和節(jié)能的需要,汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。楊浦區(qū)哪些輕量化材料分類
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