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在传统燃油车的热管理系统中,温度,冷却液和浸泡时间是影响材料性能的三大因素。无论是在大众TL52682标准下135℃,1000小时的高温浸泡,还是在宝马PR580标准下120℃,3000小时的长期浸泡,虽然主机厂对热管理系统用材的定义和要求各不相同,但最终目标都是一样的,确保零件在整个生命周期中万无一失。
而电动汽车热管理系统中的温度要求有所降低,但浸泡时间却大幅增加,同时不可避免的会接触到腐蚀性液体,不论是动力电池的蓄电池液(38%浓硫酸),还是燃料电池以强碱为电解质,都对材料的耐酸耐碱性能提出了最为苛刻的要求。如何选择一款物美价廉,一步到位满足所有工况的材料,成为了主机厂的一道难题。
AKROTEK®的出现使这一问题迎刃而解
AKROTEK®材料的4大优势
极强的耐冷却液能力
电动汽车热管理系统的持续工作时间比传统燃油车要长,而零件和原材料耐高温冷却液的极限时间也从传统燃油车的最高3000小时提高到了10000小时,这对材料耐水解和醇解能力提出了新的要求。
在过去耐水解改性的PA66 GF30 被大量用于热管理系统中,例如散热器水室,冷却水管,冷却接头,冷却液壶,出水管座,甚至是电子水泵。其性能也已被压榨到极限,针对大众TL52682的标准,3000小时实验后的PA66 GF30剩余弯曲强度必须≥25MPa,市面上能通过大众标准的尼龙材料供应商屈指可数。我们在德国权威实验室EDAG进行了测试,AKROTEK®在实验后的性能几乎没有损失,足以可见其强劲的耐冷却液性能。同时得益于ICX®-Technology改性技术,玻璃纤维和树脂之间的结合界面得到了质的飞跃,浸泡后的样条表面没有任何开裂和剥离现象。
PA66 GF30测试后的样条表面发生了开裂AKROTEK®测试后的样条表面无任何变化
为了进一步证明AKROTEK®在电动汽车专用冷却液FC-G20上抗性,我们做了110℃,1500小时的测试。
AKROTEK®实验后的性能有所下降,但是仍远远满足OEM的要求。同时在浸泡之后,冷却液的颜色没有发生任何的变化。
极强的抗酸碱能力
将PA66 GF30和AKROTEK® GF30放置在38%的浓硫酸溶液中,PA66 GF30根本无法幸存,而AKROTEK®即使在35天之后,也毫发无损。
我们将AKROTEK®放置于以下不同的溶液中,80℃,25天之后,性能表现如下:
可以看到面对不同的化学介质,AKROTEK®表现的游刃有余。
极强的耐氯化钙氯化锌能力
耐氯化钙和氯化锌的能力对于电动汽车而言尤其重要。氯化钙又称为融雪剂,在气候寒冷的冬天撒在路面上,降低水的冰点,防止路面结冰,而汽车在行驶过程当中,会接触到氯化钙,尤其是电动汽车的热管理系统遍布于整个底盘,这对热管理系统材料的耐氯化钙性能提出了苛刻的要求。而锌被广泛应用于汽车零部件,同时镀锌也是防锈处理的一种方式,这种活泼的金属会与氯化钙反应,形成氯化锌,而很多工程塑料例如PA66都是不耐氯化锌的。
根据SAE 2044标准,仅仅2个小时,浸泡在氯化锌溶液中的PA66就发生了开裂,而AKROTEK®在200个小时之后,始终完好无损。
低温下的韧性更好
PPS和PPA材料作为高性能工程塑料同样被广泛应用于汽车热管理系统,尤其是在传统燃油车中,外部工况温度的升高会加速零件的老化,峰值温度甚至超过了150℃,这就需要热老化能力更强劲的PPS和PPA出马。然而在低温环境下,PPS和PPA材料都有一个致命弱点,脆性,尤其是玻纤增强的材料,低温下的开裂风险是不容忽视的。衡量材料韧性的参数是断裂伸长率,冲击强度和缺口冲击强度。AKROTEK®无论在常温还是低温下都展示出了更为优异的韧性,尤其是在零件卡扣和薄壁的区域,开裂的风险被显著的降低了。
应用案例
凡是在热管理系统中和介质直接接触的零件,无论是水路还是油路,还是腐蚀性介质,都可以采用AKROTEK®,例如冷液管路接头,管座,冷却液壶,油路冷却管路,散热器水室,水泵,热交换器等。AKROTEK®也同样适用于燃料电池中的各个零件。
早在2018年,德系主机厂就开始了对AKROTEK®的研究和测试,目前已经获得了多家的材料认证。
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