轻型合金蕴藏“人造蚂蚁”的能量

2014年11月02日 9:33 4481次浏览 来源:   分类: 重点新闻   作者:

  这是一个轻量化的时代,轻轻的飞机方能“天高任鸟飞”! 轻轻的舰船方能“海阔任鱼跃”! 轻轻的汽车方能多拉快跑又省油!轻轻的手机带来亲亲的感觉,轻轻的电脑携带轻松的旅行。轻装上阵是卸下包袱的快乐,轻轻的就减少了负重,轻轻中蕴藏着厚积薄发,轻轨列车在轻轻中提速。所以,轻轻并没有减弱能量,相反是在不减能量的前提下增强“包容”的能量。轻轻的合金材料及碳纤维复合材料,你信,或者不信,轻轻的新材料已经成为轻型合金的潮流,并早已悄然入驻到我们衣食住行的生活里。
  德国著名的挂车制造商Fliegl推出新款系列挂车,最轻的一款整备仅5吨却能有效载荷达到28吨,由此我想到了大力士蚂蚁的能量,称一下蚂蚁的体重和它所搬运物体的重量,你就会感到十分惊讶!它所举起的重量,竟超过它的体重差不多有100倍。世界上从来没有一个人能够举起超过他本身体重3倍的重量,从这个意义上说,蚂蚁的力气比人的力气大得多了。或许轻型合金及复合材料的到来正是人类在慢长的科研征程上创造出来的“人造蚂蚁”。
  轻型合金蕴藏“人造蚂蚁”的能量,那是因为轻型合金往往分别具有高强度、延展性好、耐腐蚀、无磁性等不同的优越性能,作为结构材料越来越受到众多领域的青睐。比如,国内在卡车轻量化上的研究虽然与欧美相比存在差距,但近年来轻量卡车研发成果不少,如晟通汽车公司的铝合金顶开厢式半挂车已经登上国际化展台。这款车型重量比钢车轻,全铝半挂车采用高铁及航空级铝材,强度高,重量轻,比同类钢制半挂车车体自重减轻3.4吨,相应增加了荷载量。一辆车可以多载货3.4吨,按吨公里运输成本0.5元、年运营20万公里计算,每车每年可增加收入34万元,全铝车能给用户带来直接经济效益。忠旺铝材研制出的全铝消防车、垃圾车、半挂车、油罐车、轨道车辆厢体等高附加值深加工产品样品市场前景看好。这就是轻轻“人造蚂蚁”功能产生的巨大能量与效益。
  据悉,在北美,铝材替代已经走在全球前列,开始普及到高量产车。预计北美产全铝制车身结构汽车产量将由目前的1%增涨至18%,到2025年几乎每一家汽车生产商都将具备大量的铝制车身和车门;汽车车身的铝板使用量将由2012年的9000万公斤增涨至18亿公斤。如果说特斯拉ModelS使用全铝车身设计还是富人的游戏,那前不久福特发布的2015款F-150车型则吹响了全铝材料普及的号角。奥迪很早就启动了“高度铝制轿车”项目,开始研发铝制轻型车身架构,并在奥迪A8车身上运用。但目前由于铝材成本相对较高,所以大比例使用铝材的车型还集中在豪华车领域。相信随着新技术的不断推进以及轻型合金成本损耗的优劣对比,“轻轻的材料”一定会成为飞机、舰船、汽车领域的主流。铝业龙头诺贝丽斯(NovelisInc.)全球大幅扩张汽车用铝板的产能,也验证了轻量化汽车时代的到来。
  汽车大规模铝替代钢已具备经济性。欧洲铝业协会(EAA)的研究表明,对于高尔夫之类大小的电动车型,在相同续航里程下,使用全铝车身将增加1015欧元成本,但可以节省电池成本1650欧元,总成本将减少635欧元。对于传统燃油车,按目前汽油价格计算,不到2年即可从节省的燃油费用里收回铝替代钢增加的成本。晟通汽车公司的铝合金顶开厢式半挂车单车每年增加收入34万元也证明了这一点。
  如今,不仅铝合金、镁合金运用在汽车轻量化上,比较昂贵的钛合金以及碳纤维等复合材料也开始广泛应用于轨道交通、航空航天、消费电子等领域。预计十二五期间,国内客运专线约需铝合金高速列车7000辆,每辆车约需铝型材10吨,合计需要铝型材约7万吨。预计到2015年,我国城市轨道交通(地铁和轻轨)每年需车辆约为3000-4000辆,大致需要铝材1.8万吨至2.5万吨。
  轻型合金、碳纤维复合材料蕴藏着“人造蚂蚁”的能量,这也是人类不断求索的成果。铝合金、钛合金、镁合金等高强度轻型合金材料将成为中国十二五期间的一个重点。据悉,2015年我国关键新合金品种开发将取得突破性进展,形成高端钛合金2万吨、高端镁合金及型材和板材15万吨、高端铝合金材30万吨。
  轻型合金及复合材料来了,你信,或者不信,她们已经福惠于我们的生活。

责任编辑:彭薇

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