有机材料复合技术应用

复合技术和有机塑料板共同打造汽车前端

塑料金属合成技术（也被称作“复合技术”）已在汽车行业中得到了广泛且成功的应用。该复合技术主要用于生产轻质、高强度结构部件，比如前端、踏板支架以及刹车踏板。此前，所有结构部件都以钢板或铝板作为原材料。如今，有机塑料板将首次与铝板共同用于汽车的复合材料前端。新款奥迪A8前端的近光前照灯架就将采用一种U形的轻型材料。

Milan Vignjevic，朗盛半结晶树脂产品业务部亚太区总经理表示：“新款奥迪A8的前端证明，有机塑料板可以满足与扭转强度和抗挠强度相关的所有要求。在复合技术中，有机塑料板是钢板和铝板的绝好替代品。有机塑料板在汽车前端中的应用预示着全塑料复合材料前端将在未来诞生。届时，全塑料前端将在只使用有机塑料嵌入板和聚酰胺6的生产线上生产。”

一流的功能整合与早先推出的复合材料前端相同，奥迪A8的前端同样整合了诸多功能，这样可以大大简化后续的总装和运输工作。上述功能包括散热器、碰撞传感器的固定点、燃油冷却器的导流罩、前大灯以及灯圈。此外，还有螺纹套管以及与挡泥板托架和保险杠外壳相连的连接部件。

拥有良好流动性的聚酰胺6可有效节约成本通过加入30%的玻璃纤维来进行加固的Durethan BKV 30 EF聚酰胺6拥有良好的流动性，因此被用于复合前端的注塑工艺。与同级的标准聚酰胺6相比，加入玻璃纤维的Durethan BKV 30 EF聚酰胺6的注塑压力最多可以减少40%，这就意味着模具的磨损更小，因而维护成本也就更低。除此之外，可以加工更薄的铸件外壁，并精准复制精细的几何结构。注塑温度的下降有助于进一步降低成本（能耗、加工周期）。另外，门点数量的减少可以实现玻璃纤维的统一取向，因而最大程度减少皱缩和翘曲。

面向研发和生产的个性化服务朗盛为其合作伙伴提供了一整套有关开发前端的支持服务。举例来说，对模流进行分析可以将部件翘曲的发生率降至最低，同时确保充型实现最优化。此外，对有机塑料板支架的扭曲和弯曲特性进行测试可以对模拟的抗撞击特性进行验证。对部件的设计进行模拟时，朗盛已掌握了有机塑料板和易流性聚酰胺6（在铸模过程中发挥其他作用）的机械数据，这也成为一大优势。最后，公司的专业人士同样可以为客户提供模具验证和投产方面的帮助。

半结晶树脂业务部属于朗盛高性能聚合物业务领域，后者在2009财年的销售额为23.9亿欧元。

有机材料的承诺与风险

对于任何使用塑料元件的建议，大多数人的第一反应是要小心谨慎。塑料光学元件存在若干性能上的不足，包括耐用性较差、变色、吸收大以及内部不均匀等，这些题目至今仍未解决。举一个发生在我身上的例子。往年我用的一副眼镜的性能变差，几乎无法使用，由于高折射率的塑料镜片变黄且镀层脱落。眼镜商承认，这些塑料镜片的使用寿命并不长。

新一代有机非线性材料采用一种不同的设计方法来提供优异的性能。有机化合物的结构变化无穷，化学家们已经知道如何产生具有极强非线性光学性质的新型分子。光敏分子被称为发色团，通常它们体型较大、结构复杂，并 且通过专家的特定设计以提供所需的非线性性质。美国Case Western Reserve大学的Kenneth Singer指出：非线性效应源自对于较大发色团分子中若干原子共用的共轭电子性质的操控。发色团自身可以形成玻璃状材料，还可以作为边链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说：“这对于化学家而言是名副实在的游乐场。我们将只专注于光学方面，而把那些细节留给化学家。”

该项研发的一期目标是获得所需的高非线性，但研发职员面临折衷选择。非线性光学材料必须能够承受大的光强，并且在正常工作温度下使用。通常有机光学材料的光散射损耗要比无机晶体大，但由于非线性较大，因此可以选用更小的装置以补偿这种损耗。

电光调制器

材料折射率随外加电场变化而明显变化的效应称为电光效应，它是一种二阶非线性效应。电光效应已被广泛用于外部调制器，例如在Mach-Zehnder干涉仪的两臂施加不同的电压能够改变相对相位延迟，从而对输出强度进行调制。

信息来源：有机玻璃