尼龍在軍工及新能源汽車(chē)領(lǐng)域的應用
發(fā)布時(shí)間:2023-11-21 點(diǎn)擊數:0
尼龍主鏈上含有大量極性較強的酰胺鍵,分子間作用力強,加之氫和給電子基團羥基之間易形成牢固氫鍵,使得其性能優(yōu)異,主要表現在以下八方面。
(1) 力學(xué)性能尼龍拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度、硬度、剛性、模量、韌性都較好,尤其經(jīng)過(guò)纖維增強的復合材料或與其它高聚物混合制成的合金,其強度、模量、硬度、剛度、耐磨性進(jìn)一步提高。特別地,尼龍具有較好的耐摩擦磨損性、自潤滑性 ( 水可以作潤滑劑 ) 和耐疲勞性,這是其能夠作為工程塑料廣泛使用的重要原因之一。
(2) 耐熱性尼龍具有較高的熔點(diǎn),一般在 240℃以上,芳香族尼龍的耐熱性較脂肪族尼龍高,若加入一定的增強填料,其熱穩定性能大大提高,熱變形溫度可高達 250℃。
(3) 加工性能尼龍是熱塑性塑料,熔融后在剪切力作用下黏度較低,流動(dòng)性好,易于成型加工,維修容易。
(4) 電性能在干燥的條件下,尼龍具有較好的電絕緣性,可作為絕緣材料使用,是特別好的高頻絕緣性材料。但是尼龍容易吸水、吸濕,吸濕以后絕緣性降低。
(5) 耐溶劑性尼龍的化學(xué)穩定性好,耐堿,耐弱酸;而且屬于耐溶劑型塑料,尤其耐芳烴類(lèi)化合物和常用有機溶劑,可用于化學(xué)、化工儀器;在某些金屬容易生銹的環(huán)境,如水表,可用尼龍材料代替。
(6) 阻燃性易于功能化:尼龍的阻燃性較好,一般不易燃燒;加入抗菌劑還能使其具有抗菌性、自?xún)艄δ堋?br /> (7)比金屬材料更優(yōu)的特性尼龍還具有質(zhì)量輕、工作噪音小、工作過(guò)程中不會(huì )擦起火花、不會(huì )生銹、不受電磁干擾的特點(diǎn)。另外,作為齒輪使用時(shí),可通過(guò)自身的變形和偏轉達到緩沖碰撞和沖擊目的,還能減少因安裝偏差引起的局部負載。
(8)尼龍還具有原料充足、品種多、價(jià)格低、易于回收利用、良好染色性、所得制品精度高、尺寸穩定性好等優(yōu)良特性。
尼龍在國防、軍工領(lǐng)域的應用
尼龍質(zhì)輕,約為鋼鐵密度的 1/7~1/6,玻璃纖維增強尼龍的比強度約為4000m^2/s^2,而鋼鐵約為1600m^2/s^2。這對減輕武器裝備質(zhì)量非常重要,可達到兵器輕量化目的。
在軍用結構材料中,按質(zhì)量計算,塑料及其復合材料大約占78%,鋼鐵約占20%,表明塑料將進(jìn)入大量應用時(shí)期,軍用材料逐漸從鋼鐵、輕質(zhì)鋁合金轉變?yōu)樗芰蠒r(shí)代。尼龍在國內彈藥的引信產(chǎn)品中大量應用,如117產(chǎn)品基座,118產(chǎn)品渦輪、線(xiàn)圈骨架、轉子、擋圈、三腳接位線(xiàn)銷(xiāo)均采用玻璃纖維增強尼龍6;131產(chǎn)品的線(xiàn)包骨架、高頻插座、高頻座、十字夾、絕緣套、絕緣筒等采用尼龍1010,尼龍1011作為絕緣環(huán)。另外,軍用領(lǐng)域中的陀螺儀及操縱裝置,常采用尼龍材料作為齒輪。尼龍材料的使用,可減輕自身質(zhì)量,降低成本,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
尼龍在汽車(chē)上的應用
近年來(lái)人們對汽車(chē)輕量化、低油耗、抗沖擊、安全等要求不斷提高,塑料越來(lái)越多地應用于汽車(chē)行業(yè)。汽車(chē)領(lǐng)域大量應用工程塑料代替昂貴的有色金屬和合金,提高了汽車(chē)造型美觀(guān)、設計靈活性,降低零件加工、裝配、維修費用,大幅減輕汽車(chē)自重,降低能耗。汽車(chē)領(lǐng)域應用的多為增強、增韌尼龍,主要應用有以下五個(gè)方面。(1)汽車(chē)電氣部件,如電氣配線(xiàn)、接線(xiàn)柱 、中央電器板、跟蹤前燈、大燈調節器和車(chē)燈外殼;(2)發(fā)動(dòng)機,汽缸頭蓋、發(fā)動(dòng)機裝飾蓋、發(fā)動(dòng)機蓋、發(fā)動(dòng)機水箱蓋、風(fēng)扇,還有進(jìn)氣歧管。(3)燃油箱,油濾清器、輸油管;(4)車(chē)身部件,如升降門(mén)、座位、風(fēng)扇、散熱器格柵、刮雨器。(5)其它受力部件,汽車(chē)車(chē)體的驅動(dòng)、控制部件、渦輪調解裝置、斜齒輪調解裝置、剎車(chē)傳動(dòng)器、電動(dòng)節氣門(mén)段、AMT 選換檔執行機構蝸輪、動(dòng)力轉向器、減震驅動(dòng)器等。采用尼龍合金還可提高外板的防腐性,碰撞時(shí)具有一定復原性。尼龍作為汽車(chē)配件材料的研究還在改進(jìn)。
在國內,尼龍作為工程材料在很多領(lǐng)域應用非常廣,但與國外的差距還很大,大多都只用在低速、輕載場(chǎng)合。一方面塑料機械零件還未被企業(yè)和政府所重視,有少量應用,但產(chǎn)品質(zhì)量落后于世界水平。另一方面,國內塑料機械零件的工程應用還沒(méi)有統一標準,主要參照金屬機械零件標準進(jìn)行設計和應用,基本依靠實(shí)踐經(jīng)驗或者高額引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)。尼龍機械零件的研究和應用還有很大的提升空間。
(1) 力學(xué)性能尼龍拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度、硬度、剛性、模量、韌性都較好,尤其經(jīng)過(guò)纖維增強的復合材料或與其它高聚物混合制成的合金,其強度、模量、硬度、剛度、耐磨性進(jìn)一步提高。特別地,尼龍具有較好的耐摩擦磨損性、自潤滑性 ( 水可以作潤滑劑 ) 和耐疲勞性,這是其能夠作為工程塑料廣泛使用的重要原因之一。
(2) 耐熱性尼龍具有較高的熔點(diǎn),一般在 240℃以上,芳香族尼龍的耐熱性較脂肪族尼龍高,若加入一定的增強填料,其熱穩定性能大大提高,熱變形溫度可高達 250℃。
(3) 加工性能尼龍是熱塑性塑料,熔融后在剪切力作用下黏度較低,流動(dòng)性好,易于成型加工,維修容易。
(4) 電性能在干燥的條件下,尼龍具有較好的電絕緣性,可作為絕緣材料使用,是特別好的高頻絕緣性材料。但是尼龍容易吸水、吸濕,吸濕以后絕緣性降低。
(5) 耐溶劑性尼龍的化學(xué)穩定性好,耐堿,耐弱酸;而且屬于耐溶劑型塑料,尤其耐芳烴類(lèi)化合物和常用有機溶劑,可用于化學(xué)、化工儀器;在某些金屬容易生銹的環(huán)境,如水表,可用尼龍材料代替。
(6) 阻燃性易于功能化:尼龍的阻燃性較好,一般不易燃燒;加入抗菌劑還能使其具有抗菌性、自?xún)艄δ堋?br /> (7)比金屬材料更優(yōu)的特性尼龍還具有質(zhì)量輕、工作噪音小、工作過(guò)程中不會(huì )擦起火花、不會(huì )生銹、不受電磁干擾的特點(diǎn)。另外,作為齒輪使用時(shí),可通過(guò)自身的變形和偏轉達到緩沖碰撞和沖擊目的,還能減少因安裝偏差引起的局部負載。
(8)尼龍還具有原料充足、品種多、價(jià)格低、易于回收利用、良好染色性、所得制品精度高、尺寸穩定性好等優(yōu)良特性。
尼龍在國防、軍工領(lǐng)域的應用
尼龍質(zhì)輕,約為鋼鐵密度的 1/7~1/6,玻璃纖維增強尼龍的比強度約為4000m^2/s^2,而鋼鐵約為1600m^2/s^2。這對減輕武器裝備質(zhì)量非常重要,可達到兵器輕量化目的。
在軍用結構材料中,按質(zhì)量計算,塑料及其復合材料大約占78%,鋼鐵約占20%,表明塑料將進(jìn)入大量應用時(shí)期,軍用材料逐漸從鋼鐵、輕質(zhì)鋁合金轉變?yōu)樗芰蠒r(shí)代。尼龍在國內彈藥的引信產(chǎn)品中大量應用,如117產(chǎn)品基座,118產(chǎn)品渦輪、線(xiàn)圈骨架、轉子、擋圈、三腳接位線(xiàn)銷(xiāo)均采用玻璃纖維增強尼龍6;131產(chǎn)品的線(xiàn)包骨架、高頻插座、高頻座、十字夾、絕緣套、絕緣筒等采用尼龍1010,尼龍1011作為絕緣環(huán)。另外,軍用領(lǐng)域中的陀螺儀及操縱裝置,常采用尼龍材料作為齒輪。尼龍材料的使用,可減輕自身質(zhì)量,降低成本,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
尼龍在汽車(chē)上的應用
近年來(lái)人們對汽車(chē)輕量化、低油耗、抗沖擊、安全等要求不斷提高,塑料越來(lái)越多地應用于汽車(chē)行業(yè)。汽車(chē)領(lǐng)域大量應用工程塑料代替昂貴的有色金屬和合金,提高了汽車(chē)造型美觀(guān)、設計靈活性,降低零件加工、裝配、維修費用,大幅減輕汽車(chē)自重,降低能耗。汽車(chē)領(lǐng)域應用的多為增強、增韌尼龍,主要應用有以下五個(gè)方面。(1)汽車(chē)電氣部件,如電氣配線(xiàn)、接線(xiàn)柱 、中央電器板、跟蹤前燈、大燈調節器和車(chē)燈外殼;(2)發(fā)動(dòng)機,汽缸頭蓋、發(fā)動(dòng)機裝飾蓋、發(fā)動(dòng)機蓋、發(fā)動(dòng)機水箱蓋、風(fēng)扇,還有進(jìn)氣歧管。(3)燃油箱,油濾清器、輸油管;(4)車(chē)身部件,如升降門(mén)、座位、風(fēng)扇、散熱器格柵、刮雨器。(5)其它受力部件,汽車(chē)車(chē)體的驅動(dòng)、控制部件、渦輪調解裝置、斜齒輪調解裝置、剎車(chē)傳動(dòng)器、電動(dòng)節氣門(mén)段、AMT 選換檔執行機構蝸輪、動(dòng)力轉向器、減震驅動(dòng)器等。采用尼龍合金還可提高外板的防腐性,碰撞時(shí)具有一定復原性。尼龍作為汽車(chē)配件材料的研究還在改進(jìn)。
在國內,尼龍作為工程材料在很多領(lǐng)域應用非常廣,但與國外的差距還很大,大多都只用在低速、輕載場(chǎng)合。一方面塑料機械零件還未被企業(yè)和政府所重視,有少量應用,但產(chǎn)品質(zhì)量落后于世界水平。另一方面,國內塑料機械零件的工程應用還沒(méi)有統一標準,主要參照金屬機械零件標準進(jìn)行設計和應用,基本依靠實(shí)踐經(jīng)驗或者高額引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)。尼龍機械零件的研究和應用還有很大的提升空間。
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