原創  汽車安全新屏障—新型車身材料

　　轎車車身材料主要是金屬薄鋼板，一般厚度在0.6毫米～2.0毫米。隨著現代轎車技術發展，轎車材料要求既有相當的強度也要求重量要輕。采用鋁合金的車身材料是一條出路，因為鋁材比鋼材輕。但是，鋁材的加工成本高，而且沖壓及焊接技術要求比較特殊，以目前的技術尚不是一般廠家可以做得到的。因此除了個別轎車車身全部用鋁合金材外，大部分轎車還是局部零部件是用鋁合金，例如車圈、發動機上蓋等。 　　為了使鋼材能盡量減少重量又能保持一定的強度，冶金工程師經過多方試驗發現在低碳鋼內加微量元素如鈮（Nb）或者鈦（Ti），生成這些微量元素的碳化物，經外理可使軋制鋼板的拉拉強度達420牛頓/毫米平方，能夠深拉延，變形性好，可制成很薄的鋼板，鋼板厚度可小到0.5毫米以下。 　　在這些薄鋼板上通過電鍍等工藝，涂復鋅合金后再涂復一層塑料，既有鋼的高強度又有鋅、塑料等材料的耐腐蝕性，總質量（重量）又等同于鋁合金，十分適宜汽車使用。目前這種具有耐腐蝕鍍層的高強度鋼板已應用在現代轎車上。 　　除了高強度薄鋼板外，現在還出現一種新型材料“泡沫金屬”。“泡沫金屬”是20世紀90年代末才出現的新型材料，但應用速度很快，有些新車型已經采用了這種材料。“泡沫金屬”主要指泡沫鋁合金，它由粉末合金制成。通常的粉末合金是用粉末壓制成形，或用金屬粉未及塑料的混合物注射模制成形。 　　在除掉分型劑及增塑劑之后，將壓制的坯件燒結（一種溫度在1000℃左右的熱處理方式)，使它們具有一定的特性。燒結的性質及應用范圍在很大程度上取決于孔隙率的大小。泡沫鋁合金密度很小，當承受很大的外力而變形壓縮后，當外力撤去，憑著它自身的彈性可恢復到原來的形狀，有點象橡膠。 　　專家認為，若外來總能量假定為100%，泡沫鋁合金變形量為它的60%時，可承受外來總能量的60%。由于它本身具有一定的強度，可以經過多次這樣的變形循環而不會損壞。“泡沫金屬”的重量很輕，密度只是鋁合金材的1/4以下，熱膨脹系數與鋁合金材料一樣，熱導率又相當低，加上它的變形恢復性能極佳，又有一定的強度，因此受到汽車業的重視，可以在輕量化及安全性方面顯示優勢。 　　目前用泡沫鋁合金做成的汽車零部件有發動機艙蓋、行李廂蓋、翼子板等。在安全性設計中，將泡沫金屬用作吸收碰撞能量的主要材料是十分適宜的。因為目前汽車的安全設計不但要考慮乘用人的安全，還要考慮到其外車輛及行人的安全，即當一旦發生碰撞時既可最大程度地保護自己又要最大程度地保護他人，因此在車身易發碰撞區域采用泡沫金屬是一種很好的選擇。 　　現在已有一種“三明治”式的夾心零部件，部件里面用“泡沫金屬”材料，外面再包裹上很薄的其它硬質金屬材料，這樣使表面具有一定的硬度，牢固耐磨，內部又能吸收變形能量。“泡沫金屬”的種類也是比較多，除了泡沫鋁合金外，還有泡沫鋅合金、泡沫鋼等等，用處各異。“泡沫金屬”在汽車上的應用前景十分誘人。