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帝斯曼新技术助力电动汽车热管理系统开发
发布时间2019-3-8信息部

        专注于营养、健康和绿色生活的全球科学公司荷兰皇家帝斯曼集团,向汽车行业正式推出商用化工程塑料产品Xytron®  (PPS) G4080HR,以更持久的稳定性,满足极限工况下的耐老化测试,为汽车企业提供更合理的汽车热管理系统(TMS)创新材料解决方案,实现优化运行工况、延长部件寿命、降低能源消耗、缩短设计换代周期、提高部件通用性以及降低成本等综合目标。

        伴随汽车电动化的日新月异,整车企业和汽车热管理系统组件生产商都面临着复杂的市场竞争和越发苛刻的产品开发要求,汽车热管理系统的材料选型就变得尤为重要。汽车电动化正在混动汽车和纯电汽车两条技术路线上飞速发展,它们分别从耐受温度和耐受时间两个维度给汽车热管理系统工程塑料提出诸多挑战。Xytron® G4080HR产品的推出,对汽车热管理系统部件的设计灵活性、薄壁化、轻量化等提供了便利,同时由于其更加出色的耐老化稳定性和熔接线强度保持率,使得最终部件的长期性能可预测性更容易,给汽车热管理系统组件通过降低壁厚以节省成本带来可能。

        Xytron® G4080HR产品的超耐水解性能,为应对汽车热管理系统变革的材料挑战,提供了长期性能保障。135摄氏度水乙二醇中长达3,000小时的老化实验证明,相对竞品同类产品,G4080HR拉伸强度和断裂伸长率均表现出极佳性能,其拉伸强度仅下降21%,竞品下降达61%,老化后的强度性能比竞品高114%;G4080HR的断裂伸长率下降仅29%,竞品下降达49%,老化后的实际断裂伸长率超过竞品63%。

        借助帝斯曼的结合面技术,G4080HR熔接痕部位的拉伸强度和断裂延伸率也大幅度提高。研究表明,135摄氏度环境中老化1000小时后,其熔接线处的拉伸强度实测值保持在75MPa,比竞品高85%,断裂延伸率仍为0.6%,比竞品高50%,表明该材料结合线位置的力学性能也能经受苛刻的老化测试。

        此外,汽车热管理系统所用工程塑料都是由树脂和玻纤共混而成的,材质耐老化性能的另一个弱点,就在于玻纤和树脂的结合面受水的影响会分离开裂。更好的PPS玻纤结合面,决定不同PPS材质之间老化性能的差异,帝斯曼的技术已经可以使玻纤和PPS直接结合地非常紧密,PPS的老化速度会明显降低。

        实验表明,同样都是40%玻纤增强的PPS材料,原子力显微镜直观呈现的结合面处老化后差别明显。每张照片白色区域代表玻纤,黄色区域代表PPS树脂,黑色区域代表结合面缝隙的宽度,老化前两种材料的玻纤和树脂结合面几乎看不到黑色,代表光滑无缝,随时间的推移,竞品(第二行)的结合面处黑色区域越来越宽,代表结合面出现深邃的裂缝,而帝斯曼Xytron®  (PPS) G4080HR产品的结合面在3,000小时135℃的热老化后仅处出现了一条细痕,代表树脂和玻纤的结合仍然非常紧密。微观的裂隙分布在部件的表面和内部,随着老化时间或激烈驾驶状况叠加延展,终将造成部件开裂甚至损坏,包括大家所熟知的漏液。

        新一代电动车为提高冷却系统长期可靠性,也在考虑冷却液的升级换代,不同冷却液对材料的耐冷却液老化性能是影响材料选择的第三个维度。选择能耐受硫酸强腐蚀的PPS, 特别是Xytron® G4080HR,无疑将冷却液变更这一因素带来的设计影响降低到最小。Xytron® G4080HR将为中国整车企业和汽车热管理系统组件商带来更稳妥的材料解决方案,为降低车型升级换代设计风险、加速产品开发带来便利,也有助于中国整车厂将可靠的汽车热管理系统部件广泛应用于各类车型。

                                                                                                                                                                        (谢瑶珧)

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