超高性能碳纤维复合材料取代铝用于机油控制阀

亚洲一家汽车制造商改变了控制发动机进气和排气机油控制阀的传统材料，而是采用碳纤维增强复合材料取代了铝材。

这种由高性能热塑性材料制成的阀门（根据发动机的尺寸，每辆车约配备2-8个阀门）极大降低了汽车的制造成本和重量，并提高了发动机的响应速度。

2018年的9月5日-7日，迈阿密将举办美国塑料工程师协会汽车复合材料会议（简称SPE ACCE），届时将向人们展示一种名为“Sumiploy CS5530”的新型树脂，该材料是由日本东京住友化学公司生产的，并由该公司负责在北美市场的销售。

Sumiploy树脂拥有着一种独特配方，它是在住友公司生产的聚醚砜（PES）树脂中添加短切碳纤维和添加剂制成的，可极大提高材料耐磨性和尺寸稳定性。据称，该复合材料具有优异的耐热性、良好的尺寸稳定性和在较宽温度范围内的长期抗蠕变性、良好的冲击强度，以及对诸如汽油、乙醇和发动机油等芳香族化合物的耐化学性、固有的阻燃性和高的抗环境应力开裂性（ESCR）等一系列优异的性能。与其他许多耐高温热塑性材料不同，Sumiploy CS5530具有高流动性，这便使其更易于成型出高精密度的3D几何形状。

在控制阀的实际应用中，Sumiploy CS5530复合材料必须达到工程要求的超高尺寸精度（10.7 mm±50 mm或0.5％）、-40℃至150℃的热稳定性、低摩擦系数、对机油的耐化学性、优异的疲劳强度和抗蠕变性。将铝材换成热塑性复合材料，不仅降低了汽车的生产成本，还大大提高了汽车发动机的性能和轻量化标准。自2015年投产以来，该部件一直得到了商业化的应用，作为一种热塑性材料，它还可以通过熔融再加工进行循环利用。

除汽车应用外，Sumiploy树脂还适用于电气/电子和航空航天元件，以取代机加工的钢材或铝材，以及其他的高性能热塑性材料，如聚醚醚酮（PEEK），聚芳醚酮（PAEK）和聚醚酰亚胺（PEI）等。虽然这些应用并不是我们所关注的重点，但Sumiploy树脂却在最小润湿环境下减少了与匹配表面的摩擦，同时，凭借高精度注塑成型的零件整合，还增强了材料功能性并降低了生产成本。在石油控制阀活塞、电磁阀活塞、暖通空调（HVAC）叶片和活塞，以及工业齿轮、无润滑衬套和轴承等应用中，Sumiploy树脂是取代金属的理想选择。