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汽车轻量化的革命性材料 - Popcorn

2018-6-8 09:00 73 0 来自: 轻量化技术网
简介
对于一般人来说,Popcorn就像是爆米花。对于工程师来说,Popcorn则是可持续发展的轻量化材料。德国哥廷根大学的研究人员开发出了采用膨胀的玉米做形芯的轻量化三明治板材。很多年以前,哥廷根大学的卡拉兹波教授就已 ...


对于一般人来说,Popcorn就像是爆米花。对于工程师来说,Popcorn则是可持续发展的轻量化材料。德国哥廷根大学的研究人员开发出了采用膨胀的玉米做形芯的轻量化三明治板材。

很多年以前,哥廷根大学的卡拉兹波教授就已经有采用Popcorn做轻量化材料的想法了。如今,在一个研发项目中,他和他的团队成功地开发出了采用Popcorn作为形芯的超轻三明治板材。在相同的力学性能下,这种板材的重量只有刨花板重量的一半。除了家具制造,绝缘也是这种材料潜在的应用领域,这是因为Popcorn颗粒的导热性非常的低。

 

此外,对于汽车制造、船舶制造与展览工业来说,这种材料也非常有潜力。针对Popocorn材料是否会对食品生产造成竞争,卡拉兹波教授表示:如今,就已经有大量的玉米颗粒作为生产材料来使用。特别是在胶接和生态基塑料中,会利用到玉米的强度。另外,我们主要采用价值极低的玉米种类,这类玉米不用于食品工业。

 

轻量化Popcorn复合板材

在研发项目中,研究人员采用两种不同的方法。在一步法中,用于形芯的Popcorn和用于盖板的木屑和木纤维胶接在一起,然后一次压实成板材。

在两步法中,研究人员首先制造出Popcorn复合板,然后用胶合板、细纤维刨花板和薄刨花板,铝和高压层压材料作为盖板材料复合。为了胶接,最好采用混合4-8%的氨基树脂。针对完工的三明治材料的力学性能值检测结果表明,与传统的刨花板相比,在类似的力学性能下,Popcorn的重量明显减轻。与参考的刨花板相比较,采用一步法制造出的板在相同弯曲性能的情况下,Popcorn板的提及密度只有刨花板的一半。采用两步法制造出来的、采用了胶合板或者铝板的Popcorn板材,承载能力显著好于参考材料。

 

Popcorn颗粒连接甲醛

“Popcorn颗粒具有一种能力,在70°C 以上的温度下可以连接甲醛,这样无论是在制造过程还是在使用过程都不会产生气体,而这种气体一旦产生,会带来很多问题卡拉兹波教授解释道。另外,卡拉兹波教授认为,针对Popcorn材料与制造工艺,在抵抗空气湿度的装置和工业化生产方面还有进一步的研发需求。一般来说,基于popcorn的板材材料对于企业来说非常有吸引力, 因为制造这种材料,无须对设备进行大规模改造或者重新购买设备,但是还需要找出最佳的加工参数。” 

Popcorn研发项目由德国营养与农业经济部下属的可持续生长原材料专业局资助。 

 

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