随着重量和成本的降低，汽车材料的性能标准发生变化，原始设备制造商，正在更加重视用于气罐的历史涂层钢。本文根据性能属性和竞争分析比较了气罐用途的钢和塑料。

介绍

 

历史上，泰恩涂层钢(8%锡铅涂层)一直是汽车油箱的主力军; 然而，几个问题正在改变必须满足的性能标准，从而威胁到钢铁产品的应用。材料变更的驱动因素是法规，要求零件寿命提高到十年/ 241,350公里，渗透率，重量，包装，安全和成本。在本文中，塑料和钢铁替代品的性能属性从原始设备制造商的角度在可制造性，成本，设计，重量，安全性，腐蚀和可回收性的关键领域进行了审查。

各种塑料和钢铁替代品的比较分析表明，钢材仍然是符合所有要求性能标准的具有成本效益的材料。仍然需要对新的塑料罐(即，多层或屏障涂层)与新的钢罐进行更具体的成本比较。许多司机，如减少铅，清洁燃料，渗透性和重量是“ 问题”侧栏中描述的立法和监管压力的直接结果。

塑料燃油箱

 

 

自20世纪80年代中期以来，汽车制造商已经用塑料替代涂层钢罐。在1993年的模特年份，在北美建造的大约270万辆汽车和卡车使用了非金属坦克。这相当于1990年的16%。相比之下，欧洲市场使用70-90%的塑料储罐，而日本市场则使用5%塑料储罐。

虽然塑料罐应用由于更严格的渗透标准而经历了一些逆转，但一些专家认为，随着新型塑料技术转化为商业上可行的运作，他们的使用将在十年后获得势头。密西根大学的德尔福七世报告显示，专家预测，到1996年底，塑料罐将占据北美市场的28%，到2000年将达到高达50%的市场份额。5然而，这一预测需要得到缓解要满足更严格的渗透标准，多层塑料罐的制造成本和可回收利用问题更高。

塑料科技

 

高密度聚乙烯(HDPE)已成为塑料储罐的首选树脂，生产能力不断增加。加拿大考特克斯在印第安纳州的阿维拉(Avilla)建造了一座新工厂，以满足预期的对塑料汽车燃料箱需求的增长。1994年计划生产40万辆坦克，最终每年将增加到60万至70万辆。7这些塑料罐目前正在克莱斯勒的吉普切诺基和T300卡车上使用。

这些车辆都配备了比钢水罐更多的容量的HDPE坦克。单层HDPE罐提供长期的结构完整性，但不能满足未来的渗透要求。克莱斯勒于1995年开始转向多层HDPE，以满足更严格的SHED测试。
 

新技术的出现使得塑料储气罐的增加。这些新技术可以分为多层或障碍类型。

 

多层技术

 

述资源管理器和新的F-150卡车(PN96)煤气瓶已经从塑料切换回锌-镍镀层钢板。8

Kautex 通过这种六层技术.这些油箱的设计是为了满足加州的更严格的蒸发燃料标准，由内层HDPE组成，该内层由粘合剂层和聚酰胺或乙烯 - 乙烯醇共聚物的阻隔层连接。另外的粘合剂层通过“再研磨”层和HDPE的外层连接。

储罐使用夹在两层HDPE之间的阻挡层乙烯 - 乙烯醇(EVOH)。9屏障技术.塑料罐上完成的SHED测试表明，碳氢化合物渗透率低至0.1 g / 24 h，HDPE罐的排放也可以达到0.2 g / 24 h以下。11使用称为Solvay优化氟化的技术，Solvay等于或超过与EVOH阻隔树脂共挤出的渗透性能。

气罐竞争性材料分析

 

 

性能属性

 

 

　　甲醇燃料中的可回收性，安全性，耐腐蚀性和重量

　　制造问题

　　成本，成形性/形状灵活性，可焊性

　　钢

 

泰恩涂层钢

 

 

　　优点：成本低，可回收利用，材料成本低，渗透性好

　　缺点：形状灵活，无甲醇燃料，含铅涂层无效的防腐蚀

　　电镀Zn-Ni和Galvanneal

　　优点：成本低，可回收利用，有效的内外防腐保护，材料成本和渗透性

　　缺点：焊接性和形状灵活性

 

热浸锡

 

 

　　优点：成本低，可回收利用，有效的内外防腐保护，材料成本，渗透性和焊接性

　　缺点：形状灵活

 

不锈钢

 

 

　　优点：腐蚀，可回收和渗透性

　　缺点：所有卷的成本，可成形性和可加入性塑料

 

HDPE

 

 

　　优点：形状灵活性，低体积，重量和耐腐蚀性的低加工成本

　　缺点：高产量的模具成本高，材料成本高，渗透性好，可回收利用

 

多层和阻隔HDPE

 

 

　　优点：形状灵活性，低体积，低重量，耐腐蚀性和渗透性的低加工成本

　　缺点：高成本的模具成本高，材料成本更高，回收更难

 

 

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