巴斯夫推出新级别增强型碳纤维PPA 可制造轻量化汽车部件

据外媒报道，巴斯夫（BASF）扩展了其UltramidUltramid® Advanced增强型碳纤维聚邻苯二甲酰胺（PPA）产品组合，碳纤维填充量分别为20%、30%和40%。此类新材料的优点包括，可用于制造极轻的部件，安全地取代铝和镁，还不会损失钢度与强度，并且具有导电性。新级别的PPA结合了此类特性以及Ultramid® Advanced N（PA9T）的优势，因而是市场上极其独特的增强型碳纤维PPA：具有高强度以及高模量。新款碳纤维（CF）增强型产品可用于生产汽车车身、底盘和动力总成等汽车结构部件，工业应用中的泵、风扇、齿轮和压缩机等以及消费电子产品中超轻且稳定的部件。将该产品包括在内，巴斯夫的PPA产品组合已经有了50多个等级。

增强型碳纤维PPA（图片来源：巴斯夫）

新型碳纤维增强型PPA可以通过选择不同种类、含量不同的碳纤维以及添加工艺调节机械性能。Ultramid® Advanced N3HC8 的碳纤维填充量为40%，与镁和铝相比，在80摄氏度时的强度和模量都更高。巴斯夫PPA业务管理部门的Michael Pilarski表示：“不仅从材料性能方面看，我们的新款碳纤维PPA化合物是理想的金属替代品。最近，不同国家的镁生产商还出现了安全问题，让供应链变得相当不可预测。用镁或铝生产部件还需要额外的后处理工艺及工具，这会增加系统成本。考虑到新款PPA能够将重量减轻25%至30%，我们能够为传统金属制造部件提供一种安全、经济高效且高性能的替代品。”

将此类新材料与巴斯夫的仿真软件Ultrasim结合能够准确地为部件行为建模，还能够优化模具的几何特性，让Ultramid® Advanced CF等级的材料能够用于不同行业，实现功能集成与减重：通过减轻结构件或动力总成部件的重量，配备电驱动或燃料电池引擎的汽车的续航里程得以增加；消费电子产品会因为高刚度与强度的材料得到轻量化、轻薄的精密机构；由于新CF等级材料具有良好的尺寸稳定性、高化学性、耐热性、耐磨性，可用于生产泵和压缩机等重型、高负载以及耐用的工业设备。

与具有类似增强材料的玻璃纤维增强型聚酰胺（PA）相比，碳纤维增强型PPA化合物的重量更轻、拉伸模量更高。用重量为20%的碳纤维增强的PPA比用50%玻璃纤维填充的PA6或PA66轻20%。与填充了50%玻璃纤维增强型聚酰胺的材料相比，增强型碳纤维含量为20%的Ultramid® Advanced化合物的拉伸强度更好，要么不相上下，而且加工性能更好。例如，在高温老化后，Ultramid® Advanced N3HC8非常稳定，在120摄氏度加热5000个小时或在150摄氏度加热3000个小时后，仍保留100%的拉伸模量。