在汽車(chē)的發展當中(zhōng)，新材料的應用不可或缺，從最開(kāi)始的金屬車(chē)身結構、發展到現在的碳纖維複合材料車(chē)身結構，都展現着材料的變化。今天我(wǒ)們就來看看有這些在汽車(chē)以及整個行業當中(zhōng)所應用的新材料有哪些。
1、貯氫合金
1974年的某一(yī)天，日本松下(xià)電器産業中(zhōng)央研究所的研究人員(yuán)，把钛～錳合金和氫氣一(yī)起裝入容器後，驚奇地發現氫氣的壓力居然從1013．325kPa降到101．325kPa，所減少的氫氣是被钛一(yī)錳合金“吃掉”了，而且“胃口”相當大(dà)，被钛一(yī)錳合金吃進的氫氣要比它本身大(dà)1000至3000倍。由于這種合金在一(yī)定溫度和壓力下(xià)，會像海綿吸水那樣大(dà)量吸氫，故稱爲“貯氫合金”或“氫海綿”。
研究進展：已研制成功多種貯氫合金，如TiFe、ZrMn 、LaNi 等，它們既可儲存氫氣，也可放(fàng)出氫氣。研究人員(yuán)還研制用貯氫合金淨化或提純氫；設想把貯氫合金引入汽車(chē)和廚房設備作爲氫燃料，既環保又(yòu)高效。
應用領域：氫動力電池車(chē)氫氣的貯存、淨化和回收、氫燃料發動機、熱—壓傳感器和熱液激勵器、氫同位素分(fēn)離(lí)和核反應堆中(zhōng)的應用、空調、熱泵及熱貯存、加氫及脫氫反應催化劑、氫化物(wù)—鎳電池。
2、石墨烯
2004年，英國曼徹斯特大(dà)學的兩位科學家安德烈·傑姆和克斯特亞·諾沃消洛夫發現他們能用一(yī)種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從石墨中(zhōng)剝離(lí)出石墨片，然後将薄片的兩面粘在一(yī)種特殊的膠帶上，撕開(kāi)膠帶，就能把石墨片一(yī)分(fēn)爲二。不斷地這樣操作，于是薄片越來越薄，最後，他們得到了僅由一(yī)層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。這以後，制備石墨烯的新方法層出不窮，經過5年的發展，人們發現，将石墨烯帶入工(gōng)業化生(shēng)産的領域已爲時不遠了。因此，兩人在2010年獲得諾貝爾物(wù)理學獎。
研究進展：石墨烯微片規模化生(shēng)産技術已經成熟，石墨烯微片下(xià)遊運用研發成果層出不窮。單層石墨烯規模化生(shēng)産技術尚未實現。
應用領域：未來5年将在汽車(chē)電池、光電顯示、半導體(tǐ)、觸摸屏、電子器件、儲能電池、顯示器、傳感器、半導體(tǐ)、航天、軍工(gōng)、複合材料、生(shēng)物(wù)醫藥等領域将爆發式增長。
3、OLED
OLED的研究産生(shēng)起源于一(yī)個偶然的發現。1979年的一(yī)天晚上，在 Kodak公司從事科研工(gōng)作的華裔科學家鄧青雲博士（Dr．C．W．Tang）在回家的路上忽然想起有東西忘記在實驗室裏，回去(qù)以後，他發現黑暗中(zhōng)有個亮的東西。打開(kāi)燈發現原來是一(yī)塊做實驗的有機蓄電池在發光。這是怎麽回事？OLED研究就此開(kāi)始，鄧博士由此也被稱爲OLED之父。
研究進展：OLED的産品已從試驗室走向了市場。從1997～l999年，OLED顯示器的惟一(yī)市場是在車(chē)載顯示器上，2000年以後，産品的應用範圍逐漸擴大(dà)到手機顯示屏。OLED在手機上的應用又(yòu)極大(dà)地推動其技術的進一(yī)步發展和應用範圍的迅速擴大(dà)，對現有的LCD、LED和VFD提出強有力的挑戰。
應用領域：汽車(chē)顯示屏、3G通訊領域、軍事及特殊用途、柔軟顯示器多種領域。
4、超導材料
1911年，荷蘭物(wù)理學家昂納斯在研究金屬汞的低溫性時，發現在4K時水銀的電阻驟然降到一(yī)個很小(xiǎo)的數值（10 ），當他在水銀中(zhōng)加入大(dà)量雜(zá)質後，對其在液氦溫度下(xià)向極小(xiǎo)電阻狀态轉變并沒有發生(shēng)什麽影響。這表明在低溫下(xià)某些固體(tǐ)電阻趨于零是這些固體(tǐ)固有的物(wù)理性質。通過實驗發現了某些固體(tǐ)在低溫下(xià)電阻接近于零。電流在這些固體(tǐ)中(zhōng)流動時就沒有阻力，不耗損電能。昂納斯于1913年首次稱這種狀态爲超導态，因此昂納斯教授獲得了1913年諾貝爾物(wù)理學獎。人們把這種零電阻現象叫做超導現象，把具有超導性的物(wù)質叫做超導材料。
研究進展：目前已相繼發現28種（金屬元素或單質）具有超導性，如锆、钼、铌等；超導化合物(wù)和超導合金有幾千種，如镧鋇銅氧化物(wù)、铌鍺合金等。
應用領域：汽車(chē)領域、超導計算機、超導磁懸浮列車(chē)、超導電車(chē)、電磁推進船、超導電纜、超導發動機以及無損耗變壓器。
5、超塑性合金
1920年德國研究人員(yuán)羅森(sēn)海因在對鋅一(yī)鋁一(yī)銅合金進行研究時，發現這種合金與一(yī)般金屬不同，經過冷軋後，具有暫時的很高的塑性。當時被工(gōng)程技術界認爲是一(yī)種奇異現象。1945年前蘇聯學者包奇瓦爾，對這一(yī)奇異現象深入探究，并在許多有色金屬合金中(zhōng)，發現了延展性特别顯著的奇異現象。
研究進展：目前，世界上已經發現200多種超塑性合金，如超塑銅合金（Cu一(yī)38Zn）、超塑鋅合金（Zn一(yī)22Al一(yī)0．2Cu）、超塑鋁合金（A1—6Cu—Zr）等。
應用領域：用于制造汽車(chē)、導彈、人造衛星的複雜(zá)器件、電子儀器零件、汽車(chē)外(wài)殼等。
6、無聲金屬
2O世紀5O年代初，英國人在研究合金時，無意将含有8O錳的錳一(yī)銅合金鑄塊掉在地上，實驗人員(yuán)隻聽(tīng)到微弱的聲響，出乎意料的現象引起他們的極大(dà)興趣，對其進行了深入的研究，終于獲得了具有減振特性的錳～銅一(yī)鋁一(yī)鐵一(yī)鎳合金，并稱它爲“無聲合金”或“減振合金”。
研究進展：現已有數十種減振合金問世，如钴鎳合金、鎂锆合金、鎳钛合金和鐵锆鋁合金。
應用領域：汽車(chē)制造、宇宙航天、土木建築、機械制造、火(huǒ)車(chē)車(chē)輪、家用電器等。
7、記憶合金
1958年，美國海軍軍械實驗室冶金師布勒在研究鎳一(yī)钛合金時意外(wài)發現，在不同溫度下(xià)鎳一(yī)钛合金棒相碰撞發出清脆的聲音，而冷卻到室溫後，則發出喑啞遲鈍的聲音。他敏銳地意識到，溫度對合金的組織結構和硬度可能有很大(dà)影響。I963年，在一(yī)次實驗中(zhōng)，他從庫房中(zhōng)領取了彎彎曲曲的鎳一(yī)钛合金絲，使用起來不方便，所以實驗前把這些合金絲一(yī)根根拉直，然後做實驗。令人驚異的怪現象出現了，實驗溫度升高到一(yī)定值時，這些原來拉直的合金絲突然無一(yī)例外(wài)地全部變成彎彎曲曲的形狀。反複實驗結果相同。他們還發現不論把鎳一(yī)钛合金絲拉得多麽直，當溫度達到某一(yī)數值，即轉變溫度時，就會恢複原來的彎曲形狀。科學家把這種現象稱爲形狀記憶效應，具有這種效應的合金稱爲形狀記憶合金，簡稱“記憶合金”。
研究進展：科學家在鎳－钛合金中(zhōng)添加其他元素，進一(yī)步研究開(kāi)發了欽鎳銅、钛鎳鐵、钛鎳鉻等新的鎳钛系形狀記憶合金；除此以外(wài)還有其他種類的形狀記憶合金，如：銅鎳系合金、銅鋁系合金、銅鋅系合金、鐵系合金（Fe－Mn－Si， Fe－Pd）等。
應用領域：汽車(chē)制造、生(shēng)物(wù)工(gōng)程、醫藥、能源和自動化等方面也都有廣闊的應用前景。
8、導電塑料
1970年的一(yī)天，日本築波大(dà)學的白(bái)川英樹(shù)教授讓他的一(yī)位朝鮮籍研究生(shēng)用乙炔制取聚乙炔。由于這位學生(shēng)日語不太好，聽(tīng)錯了導師對實驗中(zhōng)應加催化劑量的要求，結果加入了應使用催化劑用量的近1OO倍，然而這一(yī)錯誤竟帶來了奇迹，得到了一(yī)種銀光閃閃的薄膜，有一(yī)點導電性，很像金屬。實際上聚乙炔應該是一(yī)種黑色的粉末。由于白(bái)川英樹(shù)教授深知(zhī)個人的力量不足以解決許多邊緣問題，公開(kāi)聲明願與各行各業的科學家合作。1977年白(bái)川英樹(shù)在與美國賓夕法尼亞大(dà)學的物(wù)理教授麥克第阿密特研究這種塑料薄膜時又(yòu)發現，若在乙炔的聚合過程中(zhōng)摻入碘，所得的聚乙炔呈金黃色，導電能力提高了3千萬倍。
研究進展：前聯邦德國的納爾曼教授用白(bái)川英樹(shù)催化劑體(tǐ)系獲得聚乙炔後，立即進行特殊的熟化和拉伸取向處理，再給聚乙炔薄膜摻雜(zá)，結果得到的材料比摻碘的電導率又(yòu)提高了3個數量級。納爾曼的聚乙炔導電能力與銅相近了。現已用導電聚合物(wù)制成發光二級管，還在傳感器、電磁屏蔽、催化等方面大(dà)顯身手。
應用領域：抗靜電添加劑、計算機抗電磁屏幕、智能窗、發光二極管、太陽能電池、移動電話(huà)、微型電視屏幕乃至生(shēng)命科學研究等領域。
9、金屬玻璃
1959年，美國加州理工(gōng)大(dà)學的Duwez在研究晶體(tǐ)結構和化合價極其不同的兩個元素能否形成固溶體(tǐ)時，偶然發現了這種新材料。他将高溫金—矽合金熔體(tǐ)噴射到高速旋轉的銅輥上，以每秒一(yī)百萬度的冷卻速度快速冷卻熔體(tǐ)，第一(yī)次制備了不透亮的玻璃。當時的一(yī)位物(wù)理學家看到這種材料時，曾嘲諷地說這是一(yī)種“愚蠢的合金”。
研究進展：金屬玻璃是迄今爲止最強的金屬材料和最軟的金屬材料之一(yī)，最強的钴基金屬玻璃的強度達到創紀錄的6．0GPa，最軟的锶基金屬玻璃的強度低至300MPa；
應用領域：汽車(chē)制造、航天方面，現在衛星收集太陽能維持運轉的伸展機構；金屬玻璃可用來制造動能破甲、穿甲彈。電壓變壓器芯體(tǐ)；手表表殼、高檔手機、手提電腦外(wài)殼，以及在汽車(chē)重要部件上的應用。
10、新型工(gōng)業聚合物(wù)
開(kāi)發者 Jeannette Garcia正在開(kāi)發另一(yī)種塑料，突然間容器裏的溶劑變硬了。最後她将容器用鐵錘砸破，但那個神秘的材料竟然沒有損壞。她不知(zhī)道如何複制這種塑料，所以她加入了IBM的計算機化學小(xiǎo)組，并用IBM的超級電腦反推制備過程，最終得到了反應機制，這種塑料叫做PHT。
研究進展：這是一(yī)種全新的塑料，或者更準确地說是一(yī)種聚合物(wù)，其硬度強于骨骼，重量與同體(tǐ)積普通塑料類似，具備重新塑形的能力，并且100％可回收再利用。
應用領域：新聚合物(wù)材料潛在用途極爲廣泛，在汽車(chē)制造、航空航天、新、半導體(tǐ)等行業。
11、聚四氟乙烯
1938年化學家羅伊·普朗克特本希望能生(shēng)成一(yī)種新型碳氟化合物(wù)，他返回實驗室，查看他在冷凍室裏進行的一(yī)項試驗。他檢查一(yī)個本應該充滿氣體(tǐ)的容器，結果發現氣體(tǐ)都已消失了，僅在容器壁上留下(xià)一(yī)些白(bái)點。普朗克特對這些神秘的化學物(wù)非常感興趣，又(yòu)開(kāi)始重新做實驗。最終這種新物(wù)質被證實是一(yī)種奇特的潤滑劑，熔點極高，非常适合使用在軍用設備上。現在這種物(wù)質被廣泛應用在不粘鍋上。
研究進展：以成功研制一(yī)系列聚四氟乙烯不粘塗料，廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料，絕緣材料，防粘塗層等。
應用領域：汽車(chē)密封圈、軸承、儀器、儀表、建築、紡織、金屬表面處理等。
12、不鏽鋼
在第一(yī)次世界大(dà)戰時期，一(yī)位金屬專家受命研究槍筒在射擊過一(yī)段時間以後因發生(shēng)“鏽斑”而損壞的問題。在研究中(zhōng)他采用幾種新型合金鋼的含鉻量很高。但是用這種新“鉻鋼”制造的槍筒，在開(kāi)了第一(yī)槍後就成了碎片。碎片被扔進了廢料堆，過了一(yī)兩個星期，這位專家注意到，在那些生(shēng)鏽的廢金屬片中(zhōng)，那根鉻鋼槍筒的碎片仍然象原來一(yī)樣，閃閃發亮。“不鏽鋼”的巨大(dà)優點就是從這個偶然中(zhōng)發現出來的。
研究進展：目前有一(yī)百多種工(gōng)業不鏽鋼，所開(kāi)發的每種不鏽鋼都在其特定的應用領域具有良好的性能。
應用領域：汽車(chē)制造、建築應用、食品加工(gōng)、餐飲、釀造和化工(gōng)領域。
13、硬鋁
1906年德國科學家威爾姆打算觀察熱處理對一(yī)種含銅 3．5％，鎂0．5％的鋁合金的影響。但處理後的合金并不如所希望的那樣硬化。他把合金随手扔在了一(yī)邊。但幾天後他懷疑自己的試驗，于是決定重做一(yī)遍。結果他吃驚地發現幾天前處理過的合金的強度和硬度已經大(dà)大(dà)增強。他因此而發現時效硬化現象，并制得硬鋁。
研究進展：熱處理可強化鋁合金，包括鋁－銅－鎂系和鋁－銅－錳系合金。這類合金強度和耐熱性能均好，但耐蝕性不如純鋁和防鏽鋁合金。鋁－銅－鎂系中(zhōng)添加鐵和鎳，可發展爲鍛造合金，有良好的高溫強度和工(gōng)藝性能。鋁－銅－錳系合金的工(gōng)藝性能良好，易于焊接，主要用于耐熱可焊的結構材料和鍛件。
應用領域：該類合金廣泛應用于各種構件和鉚釘材料。在汽車(chē)、造船、建築等部門也大(dà)量應用。
14、納米材料
1980年的一(yī)天，德國物(wù)理學家格萊特（grant）到澳大(dà)利亞旅遊，當他獨自駕車(chē)橫穿澳大(dà)利亞的大(dà)沙漠時，空曠、寂寞和孤獨的環境反而使他的思維特别活躍和敏銳。他長期從事晶體(tǐ)材料的研究，了解晶體(tǐ)的晶粒大(dà)小(xiǎo)對材料的性能有很大(dà)的影響，晶粒越小(xiǎo)，強度就越高。格萊特上面的設想隻是材料的一(yī)般規律，他的想法一(yī)步一(yī)步地深入，如果組成材料的晶體(tǐ)的晶粒細到隻有幾個納米大(dà)小(xiǎo)，材料會是個什麽樣子呢？或許會發生(shēng)“翻天覆地”的變化吧！格萊特帶着這些想法回國後，立即開(kāi)始試驗，經過将近4年的努力，終于在1984年制得了隻有幾個納米大(dà)小(xiǎo)的超細粉末，包括各種金屬、無機化合物(wù)和有機化合物(wù)的超細粉末。
研究進展：納米技術基礎理論研究和新材料開(kāi)發等應用研究都得到了快速的發展，在産業化發展方面，除了納米粉體(tǐ)材料在美國、日本、中(zhōng)國等少數幾個國家初步實現規模生(shēng)産外(wài)，納米生(shēng)物(wù)材料、納米電子器件材料、納米醫療診斷材料等産品仍處于開(kāi)發研制階段。
應用領域：汽車(chē)制造、傳統材料、醫療器材、電子設備、塗料等。
15、不碎玻璃
1903年的一(yī)天，法國化學家貝内迪克蒂斯做完了實驗，在清掃實驗室時，不慎将1支平底燒瓶從3m高的儀器架上碰落下(xià)來，掉到地面上并沒有摔碎，隻是布滿了裂紋。因忙于其他實驗，給這隻燒瓶貼上紙(zhǐ)條放(fàng)在牆角。不久，貝内迪克蒂斯在報紙(zhǐ)上看到一(yī)則車(chē)禍消息：一(yī)輛公共汽車(chē)撞在建築物(wù)上，車(chē)窗玻璃的碎片擊傷了司機和乘客。記者呼籲急需研制一(yī)種碎了也不傷人的車(chē)窗玻璃。于是，貝内迪克蒂斯立即拿出放(fàng)在牆角貼有紙(zhǐ)條的燒瓶着手研究。他發現這是一(yī)隻裝過硝化纖維溶液的燒瓶，瓶壁上有一(yī)層膠膜，所以沒有跌碎。由此，他深受啓發，聯想到讓膠膜和玻璃“緊密結合”，研制出了一(yī)種新型的“夾層玻璃”。
研究進展：目前已成功開(kāi)發多種夾層玻璃。根據中(zhōng)間所夾材料不同，可分(fēn)爲：夾紙(zhǐ)、夾布、夾植物(wù)、夾絲、夾絹、夾金屬絲等衆多種類；根據夾層間的粘接方法不同，可分(fēn)爲：混法夾層玻璃、幹法夾層玻璃、中(zhōng)空夾層玻璃；根據夾層的層類不同，可分(fēn)爲：一(yī)般夾層玻璃和防彈玻璃。
應用領域：汽車(chē)擋風玻璃、航空擋風玻璃、建築玻璃。