岛津推出《电子探针在汽车材料中的应用》数据集 | 岛津分析检测-凯发k8国际首页登录
2018-08-13
汽车行业是一个涉及多种材料的综合性产业，材料应用的多元化是其突出的特点，虽然钢铁材料仍占主导地位，更安全、更节能、更环保的发展趋势要求，使得汽车轻量化设计越来越受到重视，高强合金、轻金属和非金属材料的应用发展前景广阔。
轻量化是汽车的发展趋势，在更安全的前提下，资源友好和环境友好的可持续发展战略使命也对汽车材料的应用和发展提出了更高的挑战。世界各国都在努力改进和研发新的汽车材料，提高材料的比强度、降低构件的重量、减少制造的成本和耗能。
主要涉及以下几个关键性材料：
一、高强度钢和超高强度钢的开发：可用于车身车架、横纵梁等关键部位。世界各国和各大车企都在大力参与开发各种高强度钢板，如冷轧含磷板、双相钢（dp 钢）板以及目前相变诱发塑性钢（trip 钢）板等。
二、轻金属包括镁合金、铝合金和钛合金等的应用呈现出越来越广的趋势。
（1）铝合金：密度约是钢铁的三分之一，现已广泛用于汽车发动机、变速器、差速器壳体、铝轮毂、转向节及各种换热器等部位，是汽车上应用最多的轻质金属材料。而且随着铸锻焊、冲压等制造技术的发展，会有更多的部件采用铝合金制造。
（2）镁合金：镁合金的密度仅相当于铝合金材料的 66%左右，但在比强度和刚度等机械性能要明显优于钢铁和铝合金，而且在成型效率和尺寸稳定性方面也有很大的优势。目前镁合金在汽车上一般可用于发动机气缸体、壳体、进气歧管、方向盘、转向器、轮毂等零部件。由于镁元素化学特性特别活波，工艺难以控制这在一定程度上限制了镁合金的应用。
（3）钛合金：具有密度小、质量轻、比强度高、耐腐蚀及高低温性能优异等特点，使之可以在一些恶劣的工作条件中保障汽车的性能。但由于钛合金原材料获取困难，加工成本较高。在汽车制造中，一般将高强耐热钛合金用来生产发动机配气系统、曲轴连杆机构和底盘零件，例如气门、气门弹簧、凸轮轴、连杆、涡轮转子和紧固件等。
三、非金属材料在整车占比也在不断扩大。
其中塑料占很大比例，塑料在汽车上的应用有密度低，成形性好，耐腐蚀，弹性形变可吸收冲击能量，除常规的热塑性和热固性塑料外，也包括塑料纤维增强的复合材料。另外，陶瓷、复合材料和功能材料在车用材料领域也占有重要地位。
岛津公司作为分析仪器厂商，自 1875 年创业以来，始终坚持创始人岛津源藏的创业宗旨“以科学技术向社会做贡献”，不断钻研领先时代、满足社会需求的科学技术。早在上世纪 60 年代岛津公司就开始研制和生产电子探针， 52.5°高检出角及兼顾高灵敏度和高分辨率的全聚焦晶体，可在微米级的微小区域到 90×90mm 的广域范围中可进行精准分析。电子探针 epma（electron probe micro analyzer）是将聚焦电子束照射到样品，通过激发样品发出的电子信号进行细微结构的观察，通过检测指定区域内发出的元素特征 x 射线进行定性、定量及面分析等多种测试分析。
为了更好的服务于岛津电子探针 epma 客户，岛津公司分析中心也开展了汽车行业多种材料的测试分析工作。本文集即是对这一工作的阶段性总结，供相关工作者参考。