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輕型合金蘊(yùn)藏“人造螞蟻”的能量

2014年11月02日 9:33 5330次瀏覽 來源:   分類: 重點(diǎn)新聞   作者:

  這是一個(gè)輕量化的時(shí)代,輕輕的飛機(jī)方能“天高任鳥飛”! 輕輕的艦船方能“海闊任魚躍”! 輕輕的汽車方能多拉快跑又省油!輕輕的手機(jī)帶來親親的感覺,輕輕的電腦攜帶輕松的旅行。輕裝上陣是卸下包袱的快樂,輕輕的就減少了負(fù)重,輕輕中蘊(yùn)藏著厚積薄發(fā),輕軌列車在輕輕中提速。所以,輕輕并沒有減弱能量,相反是在不減能量的前提下增強(qiáng)“包容”的能量。輕輕的合金材料及碳纖維復(fù)合材料,你信,或者不信,輕輕的新材料已經(jīng)成為輕型合金的潮流,并早已悄然入駐到我們衣食住行的生活里。
  德國著名的掛車制造商Fliegl推出新款系列掛車,最輕的一款整備僅5噸卻能有效載荷達(dá)到28噸,由此我想到了大力士螞蟻的能量,稱一下螞蟻的體重和它所搬運(yùn)物體的重量,你就會感到十分驚訝!它所舉起的重量,竟超過它的體重差不多有100倍。世界上從來沒有一個(gè)人能夠舉起超過他本身體重3倍的重量,從這個(gè)意義上說,螞蟻的力氣比人的力氣大得多了?;蛟S輕型合金及復(fù)合材料的到來正是人類在慢長的科研征程上創(chuàng)造出來的“人造螞蟻”。
  輕型合金蘊(yùn)藏“人造螞蟻”的能量,那是因?yàn)檩p型合金往往分別具有高強(qiáng)度、延展性好、耐腐蝕、無磁性等不同的優(yōu)越性能,作為結(jié)構(gòu)材料越來越受到眾多領(lǐng)域的青睞。比如,國內(nèi)在卡車輕量化上的研究雖然與歐美相比存在差距,但近年來輕量卡車研發(fā)成果不少,如晟通汽車公司的鋁合金頂開廂式半掛車已經(jīng)登上國際化展臺。這款車型重量比鋼車輕,全鋁半掛車采用高鐵及航空級鋁材,強(qiáng)度高,重量輕,比同類鋼制半掛車車體自重減輕3.4噸,相應(yīng)增加了荷載量。一輛車可以多載貨3.4噸,按噸公里運(yùn)輸成本0.5元、年運(yùn)營20萬公里計(jì)算,每車每年可增加收入34萬元,全鋁車能給用戶帶來直接經(jīng)濟(jì)效益。忠旺鋁材研制出的全鋁消防車、垃圾車、半掛車、油罐車、軌道車輛廂體等高附加值深加工產(chǎn)品樣品市場前景看好。這就是輕輕“人造螞蟻”功能產(chǎn)生的巨大能量與效益。
  據(jù)悉,在北美,鋁材替代已經(jīng)走在全球前列,開始普及到高量產(chǎn)車。預(yù)計(jì)北美產(chǎn)全鋁制車身結(jié)構(gòu)汽車產(chǎn)量將由目前的1%增漲至18%,到2025年幾乎每一家汽車生產(chǎn)商都將具備大量的鋁制車身和車門;汽車車身的鋁板使用量將由2012年的9000萬公斤增漲至18億公斤。如果說特斯拉ModelS使用全鋁車身設(shè)計(jì)還是富人的游戲,那前不久福特發(fā)布的2015款F-150車型則吹響了全鋁材料普及的號角。奧迪很早就啟動了“高度鋁制轎車”項(xiàng)目,開始研發(fā)鋁制輕型車身架構(gòu),并在奧迪A8車身上運(yùn)用。但目前由于鋁材成本相對較高,所以大比例使用鋁材的車型還集中在豪華車領(lǐng)域。相信隨著新技術(shù)的不斷推進(jìn)以及輕型合金成本損耗的優(yōu)劣對比,“輕輕的材料”一定會成為飛機(jī)、艦船、汽車領(lǐng)域的主流。鋁業(yè)龍頭諾貝麗斯(NovelisInc.)全球大幅擴(kuò)張汽車用鋁板的產(chǎn)能,也驗(yàn)證了輕量化汽車時(shí)代的到來。
  汽車大規(guī)模鋁替代鋼已具備經(jīng)濟(jì)性。歐洲鋁業(yè)協(xié)會(EAA)的研究表明,對于高爾夫之類大小的電動車型,在相同續(xù)航里程下,使用全鋁車身將增加1015歐元成本,但可以節(jié)省電池成本1650歐元,總成本將減少635歐元。對于傳統(tǒng)燃油車,按目前汽油價(jià)格計(jì)算,不到2年即可從節(jié)省的燃油費(fèi)用里收回鋁替代鋼增加的成本。晟通汽車公司的鋁合金頂開廂式半掛車單車每年增加收入34萬元也證明了這一點(diǎn)。
  如今,不僅鋁合金、鎂合金運(yùn)用在汽車輕量化上,比較昂貴的鈦合金以及碳纖維等復(fù)合材料也開始廣泛應(yīng)用于軌道交通、航空航天、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。預(yù)計(jì)十二五期間,國內(nèi)客運(yùn)專線約需鋁合金高速列車7000輛,每輛車約需鋁型材10噸,合計(jì)需要鋁型材約7萬噸。預(yù)計(jì)到2015年,我國城市軌道交通(地鐵和輕軌)每年需車輛約為3000-4000輛,大致需要鋁材1.8萬噸至2.5萬噸。
  輕型合金、碳纖維復(fù)合材料蘊(yùn)藏著“人造螞蟻”的能量,這也是人類不斷求索的成果。鋁合金、鈦合金、鎂合金等高強(qiáng)度輕型合金材料將成為中國十二五期間的一個(gè)重點(diǎn)。據(jù)悉,2015年我國關(guān)鍵新合金品種開發(fā)將取得突破性進(jìn)展,形成高端鈦合金2萬噸、高端鎂合金及型材和板材15萬噸、高端鋁合金材30萬噸。
  輕型合金及復(fù)合材料來了,你信,或者不信,她們已經(jīng)?;萦谖覀兊纳?。

責(zé)任編輯:彭薇

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