这种最新材料将改变汽车制造业

汽车工业新材料
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萨里大学的一个科学家团队与霍普金斯大学合作,生产出一种新型材料,这种材料可能会进入未来的汽车制造业。这种新材料可以承受剧烈的振动,并具有优越的减音性能。与我们现在使用的材料相比,这项新发明可以取代汽车、火车甚至飞机上使用的金属。研究人员使用了几层3D编织技术纺织复合材料,这些复合材料选择了无界纤维。这种层的排列可以使纺织品的中间层移动,而外层保持刚性。

这就是新材料在保持阻尼能力的同时保持高刚性的原因。这种材料的特性组合在我们周围常见的其他元素中是罕见的。这是因为随着刚性的增加,它导致内部颗粒的运动减少,并导致低阻尼能力。阻尼材料的情况正好相反,因为随着内层之间的填料松动,阻尼能力开始增加。

因此,我们得到的高刚性金属阻尼能力较低,而像泡沫这样的材料刚性较低,但具有较高的阻尼能力。研究人员的这项新发明令人印象深刻,可以对制造许多需要这两种特性的产品所使用的材料产生重大影响。该研究的主要作者、萨里大学材料与结构助理教授Stefan Szyniszewski博士说:“复合材料解决刚度和阻尼矛盾的想法被认为是不可能的,但我们做到了。这是一个令人兴奋的发展,可能会给汽车、火车和航空航天制造业带来冲击波。这种材料可以让不久的将来的汽车比以往任何时候都更舒适。”

如果我们用这种新材料取代铝和钢等标准车身面板材料,汽车和飞机将变得更加安静。汽车制造商使用大量的隔音材料来防止声音和振动进入客舱。劳斯莱斯幻影8的客舱是所有汽车中最安静的客舱。为了做到这一点,劳斯莱斯的工程师们使用了价值300磅的隔音材料。然而,这也会影响到汽车的整体性能和燃油效率。由于使用隔音材料,不仅性能,而且整体空间也缩小了。

在汽车中使用3D纺织材料可以减轻重量,并在汽车中留下额外的空间。另一个原因是,这项新发明看起来很有前途,因为它能够在高温下保持这些特性。研究论文指出,“除了阻尼和机械特性外,3DW晶格材料还可以表现出量身定制的流体渗透性、热输运,并在高使用温度下保持其性能,这可能为未来的研究提供了多功能能力。”

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