有機材料復(fù)合技術(shù)應(yīng)用

復(fù)合技術(shù)和有機塑料板共同打造汽車前端

塑料金屬合成技術(shù)（也被稱作“復(fù)合技術(shù)”）已在汽車行業(yè)中得到了廣泛且成功的應(yīng)用。該復(fù)合技術(shù)主要用于生產(chǎn)輕質(zhì)、高強度結(jié)構(gòu)部件，比如前端、踏板支架以及剎車踏板。此前，所有結(jié)構(gòu)部件都以鋼板或鋁板作為原材料。如今，有機塑料板將首次與鋁板共同用于汽車的復(fù)合材料前端。新款奧迪A8前端的近光前照燈架就將采用一種U形的輕型材料。

Milan Vignjevic，朗盛半結(jié)晶樹脂產(chǎn)品業(yè)務(wù)部亞太區(qū)總經(jīng)理表示：“新款奧迪A8的前端證明，有機塑料板可以滿足與扭轉(zhuǎn)強度和抗撓強度相關(guān)的所有要求。在復(fù)合技術(shù)中，有機塑料板是鋼板和鋁板的絕好替代品。有機塑料板在汽車前端中的應(yīng)用預(yù)示著全塑料復(fù)合材料前端將在未來誕生。屆時，全塑料前端將在只使用有機塑料嵌入板和聚酰胺6的生產(chǎn)線上生產(chǎn)。”

一流的功能整合與早先推出的復(fù)合材料前端相同，奧迪A8的前端同樣整合了諸多功能，這樣可以大大簡化后續(xù)的總裝和運輸工作。上述功能包括散熱器、碰撞傳感器的固定點、燃油冷卻器的導(dǎo)流罩、前大燈以及燈圈。此外，還有螺紋套管以及與擋泥板托架和保險杠外殼相連的連接部件。

擁有良好流動性的聚酰胺6可有效節(jié)約成本通過加入30%的玻璃纖維來進行加固的Durethan BKV 30 EF聚酰胺6擁有良好的流動性，因此被用于復(fù)合前端的注塑工藝。與同級的標準聚酰胺6相比，加入玻璃纖維的Durethan BKV 30 EF聚酰胺6的注塑壓力最多可以減少40%，這就意味著模具的磨損更小，因而維護成本也就更低。除此之外，可以加工更薄的鑄件外壁，并精準復(fù)制精細的幾何結(jié)構(gòu)。注塑溫度的下降有助于進一步降低成本（能耗、加工周期）。另外，門點數(shù)量的減少可以實現(xiàn)玻璃纖維的統(tǒng)一取向，因而最大程度減少皺縮和翹曲。

面向研發(fā)和生產(chǎn)的個性化服務(wù)朗盛為其合作伙伴提供了一整套有關(guān)開發(fā)前端的支持服務(wù)。舉例來說，對模流進行分析可以將部件翹曲的發(fā)生率降至最低，同時確保充型實現(xiàn)最優(yōu)化。此外，對有機塑料板支架的扭曲和彎曲特性進行測試可以對模擬的抗撞擊特性進行驗證。對部件的設(shè)計進行模擬時，朗盛已掌握了有機塑料板和易流性聚酰胺6（在鑄模過程中發(fā)揮其他作用）的機械數(shù)據(jù)，這也成為一大優(yōu)勢。最后，公司的專業(yè)人士同樣可以為客戶提供模具驗證和投產(chǎn)方面的幫助。

半結(jié)晶樹脂業(yè)務(wù)部屬于朗盛高性能聚合物業(yè)務(wù)領(lǐng)域，后者在2009財年的銷售額為23.9億歐元。

有機材料的承諾與風(fēng)險

對于任何使用塑料元件的建議，大多數(shù)人的第一反應(yīng)是要小心謹慎。塑料光學(xué)元件存在若干性能上的不足，包括耐用性較差、變色、吸收大以及內(nèi)部不均勻等，這些題目至今仍未解決。舉一個發(fā)生在我身上的例子。往年我用的一副眼鏡的性能變差，幾乎無法使用，由于高折射率的塑料鏡片變黃且鍍層脫落。眼鏡商承認，這些塑料鏡片的使用壽命并不長。

新一代有機非線性材料采用一種不同的設(shè)計方法來提供優(yōu)異的性能。有機化合物的結(jié)構(gòu)變化無窮，化學(xué)家們已經(jīng)知道如何產(chǎn)生具有極強非線性光學(xué)性質(zhì)的新型分子。光敏分子被稱為發(fā)色團，通常它們體型較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并 且通過專家的特定設(shè)計以提供所需的非線性性質(zhì)。美國Case Western Reserve大學(xué)的Kenneth Singer指出：非線性效應(yīng)源自對于較大發(fā)色團分子中若干原子共用的共軛電子性質(zhì)的操控。發(fā)色團自身可以形成玻璃狀材料，還可以作為邊鏈添加到其他聚合物形成的化合物中，或者是溶解到聚合物之中。Singer說：“這對于化學(xué)家而言是名副實在的游樂場。我們將只專注于光學(xué)方面，而把那些細節(jié)留給化學(xué)家。”

該項研發(fā)的一期目標是獲得所需的高非線性，但研發(fā)職員面臨折衷選擇。非線性光學(xué)材料必須能夠承受大的光強，并且在正常工作溫度下使用。通常有機光學(xué)材料的光散射損耗要比無機晶體大，但由于非線性較大，因此可以選用更小的裝置以補償這種損耗。

電光調(diào)制器

材料折射率隨外加電場變化而明顯變化的效應(yīng)稱為電光效應(yīng)，它是一種二階非線性效應(yīng)。電光效應(yīng)已被廣泛用于外部調(diào)制器，例如在Mach-Zehnder干涉儀的兩臂施加不同的電壓能夠改變相對相位延遲，從而對輸出強度進行調(diào)制。

信息來源：有機玻璃