与传统材料相比,复合材料有许多优点。最主要的一点便是减轻了结构重量,从而减少了零件的碳足迹。在电动汽车中,电池很重,使得行驶距离有限,因此必须减轻重量来增加行驶距离范围和效率。目前,应用复合材料是最有效的方法之一。此外,它们兼具有更高的冲击强度、损伤容忍度和更好的耐腐蚀性能。
目前,应用于电动飞机的复合材料和驱动技术正在快速发展:可持续拉挤工艺的开发、单材料夹层部件(例如PET基体中的PET纤维)和轻质部件。最令人惊奇的发展主题是应用等离子体聚合工艺制造纳米孔粘附层。仅仅再掺杂一些硅基材料,这个粘合层就拥有了很强的附着力,还减少了清洁剂,底漆和粘合剂的应用,降低了90%的碳足迹。目前在航空航天领域,这种轻量化结构已用于混合动力飞机的座椅结构。
TIPS:等离子体聚合通常是指单体在等离子体环境下聚合形成涂层的方法。等离子体聚合可以追溯到19世纪下半叶,在20世纪60年代等离子体聚合已经被用于在金属表面形成特殊涂层。通过等离子体聚合的涂层具有许多优点,如良好的耐腐蚀性、完美的微观结构、良好的基材黏合性、化学惰性和低介电常数等。
混合动力飞机座椅就是以可持续性为出发点,简化回收过程的例子之一。只使用聚氨酯材料,因为聚氨酯以固体材料、泡沫和粘合剂的存在形式。这样就不需要分离单独的材料,座椅可以一步回收。
作为座椅零件的制造工艺,可以选择了三种适合大规模生产的工艺:要求高强度和复杂几何形状的外部零件的板材成型工艺,内部零件的湿式压缩成型工艺,以及金属镶件的可持续等离子体粘合技术。第一个生命周期分析表明,重量的减轻直接降低了燃料消耗,推动全球碳足迹减少20%。此外,座椅仅由五个不同的部件组成,大大简化了组装和维护过程。
据悉,目前该应用流程开发已到演示级,只是为了显示可见性和向市场展示潜力。类似的研究项目有很多,后期将进一步把一些选定的成功的发展带到试点阶段。
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