鲁达 汽车的诞生，给人类带来很大的便捷，对人类社会的发展与进步起到了极大的促进作用。在现代社会，汽车成为目前人们不可或缺的出行工具。然而随着汽车工业的不断发展，全球汽车销量急剧增加，给生态环境带来负面影响，如能源紧缺、环境污染、资源枯竭等一系列问题。转变传统高能耗、高污染的经济增长方式，大力推进节能减排，发展以低能耗、低排放为标志的低碳经济,实现可持续发展成为未来的发展趋势。
一、轻质材料在汽车上的应用
汽车中大量采用轻质材料可以有效减轻汽车的质量。
1.高强度钢
这些年，高强度钢在汽车上的应用范围有着逐渐扩宽的趋势，并成为汽车工业发展最快的轻质金属材料之一，占有相当比例的市场份额。它的抗碰撞性能、耐腐蚀性能在汽车的车身、底盘、悬架和转向系零件上应用。2001年，奇瑞汽车股份有限公司与宝钢集团有限公司合作，在样车上应用高强度钢板262kg，减轻车身12%，对于汽车轻量化起到良好的作用。板材和管材作为高强度钢的2种形式，很好的取代了普通钢、一般铸铁在车身零件的应用。然而，我国在高强度钢在汽车上的应用，自主开发能力不足，使得新产品的开发还得依赖于国外的先进技术和设备，品种单一。我国高强度钢在汽车中的应用范围有待进一步扩大。
2.有色金属
3.非金属材料
其他非金属材料如塑料，由于质量轻、耐腐烛、易加工，是汽车工业最有发展潜力之一。汽车塑料的应用经历了从内饰件向外部件不断扩展的发展历程，既仪表板、杂物箱盖、顶棚、车门内板、副仪表板、座椅及各类护板等内装件，又车身外板、后阻流板、保险杠、车轮罩、前后翼子板、发动机进气管和气门室罩盖等外部件。塑料为汽车轻量化的发展奠定了基础，但是从保护环境和再利用的角度考虑，塑料在汽车上的应用是摆在世人面前的一大难题。
二、玄武岩纤维在汽车上的应用
1.玄武岩纤维在汽车软质仪表板骨架的应用
用玄武岩纤维复合材料做软质仪表板骨架，其强度会高、弯曲模量高、流动性更好，耐冲击、耐疲劳、防腐性能好，生产周期短、生产率高，设计自由度大，易于实现复杂制件一次成型，同时仪表板设计厚度也可相应减薄，质量相对减轻，一般可减轻质量约25%左右。汽车软质仪表板骨架要求材料耐湿、耐热且刚性好、不易变形等，玄武岩纤维复合材料完全满足要求，它的韧性提高了120%，刚性提高了60%，热变形温度提高了15℃，并具有更好的耐热性。
2.玄武岩纤维在汽车前端支架的应用
3.玄武岩纤维在汽车车门模块的应用
车门的组成结构是由门内板总成和门外板总成2大模块组成，以前汽车车门用工程塑料接近10%，也是实现轻量化的一种重要途径之一。采用玄武岩纤维增强复合材料制造的车身与钢制车身相比，可实现质量减轻25%的目标。它的强度和抗蠕变性有明显提高，还减小了热翘曲变形量，增强车门的整体密封性能。玄武岩纤维增强复合材料打破了集成化车门的集成高度，同时也促进了车门的模块化发展。朗盛采用混合注塑成型工艺，将Tepex直接反向注入注塑模具中。为了工业生产中应用，一次性注塑成型工艺完全取消了成形模具的使用，并成功地完成了功能集成，为企业节约了成本。
4.玄武岩纤维在汽车车身的应用
世界上第1辆汽车生产于1886年，距现在已有一百多年了，客户对汽车的轻量化要求越来越高，然而汽车的车身是决定轻量化的首要条件。玄武岩纤维的强度和刚度足以满足汽车车身架构的需要，完全可以充当汽车覆盖件的无机非金属材料，在减轻汽车重的同时，还有着良好的防撞性能。此外，加工的零部件整合、模块化，安装成本低且投资小，有效地解决生产商为传统车身喷涂和环保处理等成本。2009年，日内瓦车展德国EDAG车厂推出全新一款看似大号松花蛋的Light Car轻型概念车（图3），它使用玄武岩纤维的材料做车身，比选用玻璃纤维材质做车身的汽车减少了30%的质量，还可以100%回收利用，对环境的污染降至最低。据说，它还可以在-260～820℃的环境下使用。这辆概念车的动力由轮内电动马达提供，车身内部携带的锂离子电池，加上车身质量轻，有最大150km的续航能力。
爱达克车辆工程实验室研究表明，玄武岩纤维增强材料车身重516kg，而钢制车身为820kg，大大提高了能源利用和驾驶性能。一款由意大利Roller Team房车公司设计的环保概念房车Triaca230在德国房车展上首次亮相。Triaca房车代表的是“通过技术减少对环境的影响的自行式房车”，通过环保设计的核心材料—玄武岩纤维墙板，使其质量减少了40%，Roller Team房车公司的宗旨是通过生态友好型设计来减少质量和对环境的影响。
5.玄武岩纤维在汽车弹簧的应用
6.玄武岩纤维在汽车消声器材料的应用
降低发动机的排气噪声，并使高温废气能安全有效地排出，消声器有着重要的作用。消声器作为排气管道的重要组成部分，承担着排气畅通、阻力小及足够强度。在550～780℃高温排气的条件下，消声器能保证在汽车规定的行驶里程内，不损坏、不失去消声效果。这就对制作汽车消声器的吸声材料要求不仅具有吸声功能，还要具有突出的耐高温性。
消声器是解决汽车噪声的主要手段。在消声器的生产工艺和结构方面生产商都有成熟的方法，未来的几年消声器的原材料成为行业技术的发展趋势和着眼点。目前传统制作消声器的原材料钢材的价格在不断攀升，由于制作消声器的竞争激烈，使它的价格在不断下降，整车厂对于配套的消声器价格也要求不断降低，这就使消声器企业的单位产品利润有所降低，对于消声器企业是个不小的考验。所以，研究人员在不断寻找新的材料来代替以前常用的钢铁材料。
玄武岩纤维的耐热性比耐高温的石英玻璃纤维都好。在450℃条件下，其断裂强度仍保持在80%左右；在350℃的条件下，其抗拉强度能保持75%以上。这表明连续玄武岩纤维具有完美的耐温性，与其他纤维相比其耐热氧化性能更加明显，成为耐高温材料使用在长期处于低温－185℃液氮介质作用后，其强度几乎不发生变化，足以证明它是有效的低温绝热材料。玄武岩纤维隔音效果好,可用作隔音材料,玄武岩纤维材料密度15kg/m3；厚度30mm；隔离壁面与材料的间距0.0mm的性能数据为：频率范围为1200～7000Hz；法向吸音系数0.86～0.99。
7.玄武岩纤维在汽车用摩擦增强材料的应用
玄武岩纤维有着强度高、热稳定性好、不易损伤对偶、磨损性好、摩擦系数稳定等特点，而且价格适中。玄武岩纤维的材料密度2.6g/cm3，其拉伸强度比玻璃纤维高，且玄武岩纤维增强摩擦材料的耐磨性高于石棉纤维、钢纤维和玻璃纤维。通过对玄武岩短切纤维增强制动片的性能检测，认为其具有高温摩擦系数稳定、热衰退小和制动噪音低等特点，适合作为摩擦材料的主增强材料。
传统汽车制动器容易出现的“热衰退”现象，玄武岩纤维增强材料可以有效地解决这一问题，同时减少交通事故的发生。西班牙GALFER公司通过实验验证并开发以玄武岩纤维作为主增强纤维来生产的1052系列摩托车刹车片。因此，玄武岩纤维应用于摩擦增强材料既有利于增加汽车摩擦材料的使用寿命，提高摩擦材料耐高温性，又能解决当前摩擦材料的存在的许多不好因素。通过玄武岩纤维制成的耐高温结构复合材料，不仅成为汽车制动器、离合器等磨擦增强材料，还为智能汽车的产业化助力，改善汽车的安保性能。
三、结语
综上所述，在当下环境污染防治力度监管下，加强玄武岩纤维这种新材料在汽车上的应用，不仅能三、结语综上所述，在当下环境污染防治力度监管下，加强玄武岩纤维这种新材料在汽车上的应用，不仅能问题，加强政府扶持和社会投资力度，努力提高汽车轻量化技术水平。
来源：新材料产业
作者：杨堃