日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機站
  • 小程序

    汽車測試網(wǎng)

  • 公眾號

    • 汽車測試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車測試

帝斯曼為電動汽車熱管理系統(tǒng)帶來更耐老化的材料選擇

2019-01-18 19:50:19·  來源：帝斯曼中國  
　
隨著汽車電動化飛速發(fā)展，整車企業(yè)和TMS組件商都面臨復(fù)雜的市場競爭和越發(fā)苛刻的技術(shù)要求，汽車熱管理系統(tǒng)（TMS）的材料選型也隨之迎來變革。新能源，新需求帝斯
隨著汽車電動化飛速發(fā)展，整車企業(yè)和TMS組件商都面臨復(fù)雜的市場競爭和越發(fā)苛刻的技術(shù)要求，汽車熱管理系統(tǒng)（TMS）的材料選型也隨之迎來變革。
 
新能源，新需求
 
帝斯曼向汽車行業(yè)正式推出商用化的工程塑料產(chǎn)品Xytron® (PPS) G4080HR，提供更出色的長期性能，滿足最極限工況的耐老化測試，為汽車企業(yè)帶來更合理的TMS材料選擇，以實現(xiàn)優(yōu)化運行工況，延長部件壽命，降低能源消耗，以及縮短設(shè)計換代周期、提高部件通用性和降低綜合成本等綜合目標(biāo)。
 
問
汽車電動化對TMS材料有何挑戰(zhàn)？
 
答
汽車熱管理系統(tǒng)（TMS），即管理諸如如發(fā)動機等汽車部件溫度的系統(tǒng)，每個部件都有最佳工況對應(yīng)的溫度區(qū)間，TMS以溫度控制優(yōu)化運行工況，以延長部件壽命，降低能耗。汽車電動化正在混動汽車和純電汽車兩條技術(shù)路線上飛速發(fā)展，它們分別從耐受溫度和耐受時間兩個維度給TMS所涉及的工程塑料帶來完全不同的挑戰(zhàn)。
 
先來看純電汽車。純電汽車TMS的實際運行溫度低于燃油汽車。但是真正挑戰(zhàn)TMS系統(tǒng)的是倍增的運行時間！純電汽車的電池不能低于零度，在高緯度地區(qū)的冬季，停駛狀況下TMS系統(tǒng)仍需運轉(zhuǎn)，給電池加溫，這就要求TMS所用材料的耐水乙二醇冷卻液老化（下文簡稱耐老化）時間倍增！燃油汽車的TMS耐老化數(shù)據(jù)要求為1000到3000小時，純電汽車則正在關(guān)注6000到10000小時！在如此長的老化時間后，很多材料性能會大幅下降！
 
再來看混動汽車?；靹悠囇b載油電兩套系統(tǒng)，將發(fā)動機和新增的驅(qū)動電機、電控系統(tǒng)整合為混動引擎，布局更加緊湊，散熱困難，局部溫度更高，要求TMS運行在更高溫度和壓力。整車廠正在關(guān)注135℃，甚至150℃的耐老化數(shù)據(jù)，這對工程塑料熱老化后的性能提出更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
 
問
各類工程塑料應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的能力如何？
答
 
現(xiàn)在讓我們比較一下現(xiàn)行的各種工程塑料對熱老化溫度和時間的耐受性能。
左圖對比了TMS用主流工程塑料材質(zhì)：聚苯硫醚PPS、高溫尼龍PPA、長鏈尼龍LCPA和尼龍雙六PA66。
 
我們從兩個角度解讀選材，沿紫線方向，熱老化溫度越高，能耐受的材料越少，超過130℃的熱老化溫度，PPS和PPA的穩(wěn)定性凸顯出來。沿黃線方向，熱老化時間越長，材料選擇越少。高溫和長時間耐老化后機械性能衰減最少的材料是PPS，其次是PPA，LCPA和PA66。
 
問題來了，為什么各種不同材料的耐老化性能有這么大差別呢？簡單說，取決于材料樹脂的抗水解能力。TMS的整個系統(tǒng)基于冷卻液水乙二醇運行，在高溫下，水對很多材料具有較強攻擊性，稱為水解反應(yīng)?？顾庠綇姷牟牧?，抵抗力越強。PPA、LCPA和PA66都屬于尼龍家族，尼龍酰胺鍵的抗水解能力不夠，PPA在尼龍家族中抗水解能力最好，通過耐水解改性，這一性能還會有一定提升。PPS與生俱來的分子結(jié)構(gòu)和尼龍不同，硫醚鍵加苯環(huán)的分子結(jié)構(gòu)簡單又穩(wěn)定，甚至可以耐受大家熟知的濃硫酸，所以更容易抵御水解反應(yīng)。電動車要重視復(fù)雜工況下的長期性能，在TMS的關(guān)鍵組件中推薦選擇PPS和PPA。
 
問
PPS既然耐受性能這么好，為什么還會老化呢？
答
 
TMS所用工程塑料都是由樹脂和玻纖共混而成的，材質(zhì)耐老化性能的另一個弱點，就在于玻纖和樹脂的結(jié)合面受水的影響會分離開裂。更好的PPS玻纖結(jié)合面，決定各種不同PPS材質(zhì)之間老化性能的差異，DSM的技術(shù)已經(jīng)可以使玻纖和PPS直接結(jié)合的非常緊密，PPS的老化速度會明顯降低。
 
135℃水乙二醇熱老化前后玻纖和PPS樹脂結(jié)合面的變化 – 原子力顯微鏡
DSM 40%GF PPS G4080HR
Competition 40%GF PPS
0小時
3000小時
同樣都是40%玻纖增強的PPS材料，結(jié)合面處老化后的差別明顯。我們用原子力顯微鏡來直觀的呈現(xiàn)出微觀層面的差異。每張照片白色區(qū)域代表玻纖，黃色區(qū)域代表PPS樹脂，黑色的區(qū)域代表結(jié)合面縫隙的寬度，老化前兩種材料的玻纖和樹脂結(jié)合面幾乎看不到黑色，代表光滑無縫，隨時間的推移，競品（第二行）的結(jié)合面處黑色區(qū)域越來越寬，代表結(jié)合面出現(xiàn)深邃的裂縫，而DSM G4080HR產(chǎn)品的結(jié)合面在3000小時135℃的熱老化后僅處出現(xiàn)了一條細(xì)痕，代表樹脂和玻纖的結(jié)合仍然非常緊密。微觀的裂隙分布在部件的表面和內(nèi)部，隨著老化時間或激烈駕駛狀況疊加延展，終將造成部件開裂甚至損壞，包括大家所熟知的漏液。
 
問
帝斯曼Xytron® G4080HR耐老化性能有什么優(yōu)勢？
答
 
基于結(jié)合面技術(shù)的創(chuàng)新，DSM向汽車行業(yè)正式推出商用化的Xytron® PPS產(chǎn)品G4080HR，該規(guī)格的超耐水解性能，應(yīng)對TMS變革帶給材料的挑戰(zhàn)，提供了長期性能的保障。
 
下圖為G4080HR的拉伸強度和斷裂伸長率相對競品同類產(chǎn)品的性能對比。經(jīng)過3000小時在135℃水乙二醇中的老化，G4080HR的拉伸強度下降僅21%，競品下降達(dá)61%，老化后的強度性能比競品高114%；G4080HR的斷裂伸長率下降僅29%，競品下降達(dá)49%，老化后的實際斷裂伸長率超過競品63%。
TMS部件在注塑加工成型中不可避免的產(chǎn)生熔接痕，這是整體結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，也可以說，結(jié)合線強度的高低，決定了整個部件的強度，也決定了產(chǎn)品所需要的厚度。借助DSM的結(jié)合面技術(shù)，G4080HR熔接痕部位的拉伸強度和斷裂延伸率也大幅度提高。
下圖為用專門制備的帶熔接線樣條測試的耐老化性能對比：溫度在135℃老化1000hrs后，熔接線處的拉伸強度實測值保持在75MPa，比競品高85%，斷裂延伸率仍然有0.6%，比競品高50%，這些數(shù)據(jù)表明該材料結(jié)合線位置的力學(xué)性能也能經(jīng)受苛刻的老化測試。
新一代電動車為提高冷卻系統(tǒng)長期可靠性，也在考慮冷卻液的升級換代，不同冷卻液對材料的耐冷卻液老化性能是影響材料選擇的第三個維度。選擇能耐受硫酸強腐蝕的PPS, 特別是Xytron® G4080HR，無疑將冷卻液變更這一因素帶來的設(shè)計變更降低到最小。
 
帝斯曼Xytron® G4080HR對TMS材料變革的意義
 
Xytron® G4080HR產(chǎn)品的推出，對TMS部件的設(shè)計靈活性、薄壁化、輕量化等提供了便利，同時由于其更加出色的耐老化穩(wěn)定性和熔接線強度保持率，使得最終部件的長期性能可預(yù)測性更容易，更給TMS組件通過降低壁厚以節(jié)省成本帶來可能。DSM已經(jīng)積累了該產(chǎn)品相對普通產(chǎn)品在不同溫度、時間和介質(zhì)中的實驗數(shù)據(jù)，包括德國第三方認(rèn)證機構(gòu)的權(quán)威數(shù)據(jù)，用以幫助客戶有效預(yù)測部件的長期性能和使用壽命。
 
汽車電動化推動了熱管理系統(tǒng)升級，Xytron® G4080HR為整車企業(yè)和TMS組件商帶來更穩(wěn)妥的材料解決方案，為降低車型升級換代設(shè)計風(fēng)險、加速產(chǎn)品開發(fā)帶來便利，也有助于整車廠將可靠的TMS部件廣泛應(yīng)用于各類車型。 
分享到：
 
反對 0 舉報 0 收藏 0 評論 0
滬ICP備11026917號-25