3M™ 汽车级空心玻璃微珠,轻量化理念的全新诠释


3M™空心玻璃微球在汽车领域的潜在应用

◎ 注塑成型热塑性塑料

◎ 片状/块状模塑复合材料 (SMC/BMC)

◎ 接缝密封剂和底盘涂层

◎ 5G和电气连接器领域的新兴应用


更轻的重量 更卓越的性能

在交通运输行业,减轻重量是一项重要的设计要求。因此,越来越多的汽车零部件供应商开始利用 3M™ 玻璃微珠的轻量化特性提升产品性能。


这些高强度、低密度的空心玻璃微珠能够有效减轻多种汽车应用的重量,包括注塑成型塑料、复合材料、片状/块状复合材料 (SMC/BMC)、塑溶胶等。3M 玻璃微珠可以提高尺寸稳定性、电绝缘性、隔热性,并实现 A 级表面光洁度。


3M 玻璃微珠在生产过程中也能发挥作用。它们可以替代昂贵的树脂,帮助您降低成本。与形状不规则的矿物填料不同,当塑溶胶涂覆于车辆时,它们有助于减少设备磨损。


3M玻璃微球技术能为OEM工程师及材料制造商带来的优势包括:

轻量化和可持续性
热管理
介电性能提升
降低树脂成本
提高尺寸稳定性
缩短生产周期
A级表面光洁度



在纤维塑料零部件中添加3M玻璃微珠,可以将每个零部件的重量减轻几磅或几公斤,从而帮助汽车制造商实现燃油经济性和减少排放的目标。

在热塑性塑料、接缝密封剂和底盘涂料,以及片状或块状模复合材料中添加3M中空玻璃微珠,可以将每个零部件的重量减轻几磅或几公斤,从而帮助汽车制造商实现燃油经济性和减少排放的目标。



球体的科学

3M™ 玻璃微珠是一种薄壁空心的微球粉末,它流动性好,易于分散,不易燃,且防水防油。它由钠钙硼硅酸盐玻璃制成,具有化学惰性。


• 高强度密度比
• 流动性好,粘度低
• 高填充量可减少树脂用量,帮助您降低原材料成本

由于球体是所有形状中表面积与体积比最小的,因此 3M 玻璃微球可以紧密堆积,实现高填充量。



特性3M™ 玻璃微珠
形状薄壁空心球
成分钠钙硼硅酸盐玻璃
颜色(肉眼观察)灰白色,粉末状
抗压强度*250–28,000 psi
17–1,930 bar
1.7–193 MPa
真实密度**0.125–0.60 g/cc
中值粒径18–65μm
软化温度600ºC (1112ºF)
导热系数
(@20ºC)
0.046–0.20 W/(m*K)
介电常数
(@100 MHz)
1.2–1.9

*3M 内部 QCM; **氦气比重计;以上数值指的是产品组合中不同等级的产品。


轻量化应用范围更广

3M玻璃微珠提供多种高性能等级产品。因此,与传统的金属或厚重的PVC基底涂层相比,如今可在汽车上的更多部位使用轻质零部件和涂层。3M玻璃微珠广泛应用于SMC/BMC、热塑性塑料、密封剂及结构泡沫材料,同时也可用于LFT 、RIM、 RRIM以及轻质车身填料中。


3M空心玻璃微珠等静压抗压强度与密度的关系图表



注塑成型热塑性塑料

3M玻璃微珠可以为您的产品带来以下优势:

⊙ 减轻重量高达15%

⊙ 模具内零件冷却速度提升15-25%,从而提高生产效率

⊙ 减少收缩和翘曲

⊙ 提升光泽度和美观度

⊙ 提升隔热性能

⊙ 提高信号传输效率

3M 是目前已知的为数不多的能够提供高强度、低密度空心玻璃微球的制造商之一,这些微球能够承受严苛的混炼和注塑成型工艺。以 3M™ 玻璃微球 iM16K 为例:该型号的玻璃微球在密度仅为 0.46 g/cc、粒径为 20 μm(D50 粒径)的情况下,抗压强度高达 16,000 psi (1,100 bar)。


这仅仅是开始。与 PP、PA、PC/ABS 和其它热塑性塑料中使用的传统填料相比,3M 玻璃微球为生产轻质、尺寸精度高的零件提供了更大的灵活性。它能够降低线性热膨胀系数,并有助于提高聚合物化合物的尺寸稳定性,从而减少收缩和翘曲。可以放心的是,添加了3M 玻璃微球的热塑性部件有助于减轻车辆重量,同时满足强度、工艺要求、美观性、介电性能、轻量化等各种性能要求。


提示:使用3M™玻璃微球替代高密度填料可实现更显著的减重效果。当通过置换树脂来降低密度时,它们在高性能、高成本聚合物中能发挥更佳优势。



添加3M空心玻璃微球实现汽车零部件轻量化



片状模和块状模复合材料

3M玻璃微珠可以为您的产品带来以下优势:

⊙ 减轻重量高达45%

⊙ 获得A级可涂漆表面光洁度


一辆典型的汽车大约有 300 公斤(661 磅)的复合材料部件。这重量相当可观,尤其是在电动汽车和高效节能汽车日益普及的今天。解决方案便是采用3M™空心玻璃微珠。

片状模和块状模复合材料汽车零部件,利用3M空心玻璃微珠实现轻量化的全新阐述

含有3M空心玻璃微珠的超轻型片状模塑和块状模塑复合材料,即使密度很低,也能承受挤出成型或注塑成型工艺的压力。


超轻型SMC/BMC部件的重量比标准复合材料轻 45%,且尺寸稳定性丝毫不减。它们甚至比铝或钢更具成本效益。最重要的是,3M 玻璃微球能够实现 A 级可喷漆表面处理。因此,SMC 和 BMC 现已适用于制造发动机盖、行李箱盖、车身面板、电池外壳等部件。


将轻量化提升至全新境界

随着我们最新系列 3M玻璃微珠的推出,模塑商、混料商和汽车 OEM 制造商现在拥有更多选择,可以根据特定需求定制复合材料的重量——最低可达1.0 克/立方厘米以下。这相当于减重高达 45%!


新兴应用:SMC电池外壳

为了减轻电动汽车中笨重电池组的重量,复合材料(例如SMC)正被用来代替钢或铝作为外壳或盖板。这为利用3M玻璃微球实现轻量化开辟了新的机遇。


1.后备箱底板
2.后备箱盖
3.天窗框架
4.天窗遮光板
5.手套箱和内储物格
6.引擎盖
7.前行李箱底板
8.降噪部件
9.前大灯总成
10.前翼子板
11.EV电池外壳
12.门板
13.结构型SMC
14.车身侧板



密封胶和底盘涂层

3M玻璃微珠可以为您的产品带来以下优势:

⊙ 高达40%的塑溶胶重量减少

⊙ 在保持所需粘度的同时,增加填充量

⊙ 低长径比,实现更快的润湿性和分散性

⊙ 易于刮削(修整至所需厚度)

⊙ 减少垂直应用中的下垂现象

⊙ 高强度和耐压性,可在多层密封应用中实现一致的低密度

⊙ 与不规则填料相比,有助于减少设备磨损


3M™ 玻璃微珠专为当今及未来的塑溶胶生产而研发,它可将接缝密封胶和底盘涂层中使用的塑溶胶重量减轻高达 40%——如果使用精密自动化设备进行涂覆,减重效果甚至更高。


这有助于降低整车重量,帮助汽车制造商和设计师满足日益严格的行业和政府标准,并有助于提高电动和混合动力汽车的电池续航里程和使用寿命。更重要的是,3M 玻璃微珠可实现耐用、轻质且具有 A 级可喷漆表面的涂层。


添加了3M玻璃微珠的轻量化密封胶和底盘涂层在车身中的应用部位



5G互联电子产品

3M玻璃微珠可以为您的产品带来以下优势:

⊙ 改善介电性能

⊙ 提升传感器性能

⊙ 增强信号强度

⊙ 减轻重量

⊙ 热管理

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我们的车辆互联程度越来越高,信号收发数量也随之增加。低损耗塑料和复合材料有助于优化信号。3M™玻璃微珠在各种树脂体系和应用中均具有优异的介电性能,可提高5G组件的信号传输效率。



电池灌封树脂

3M玻璃微珠可以为您的产品带来以下优势:

⊙ 为电动汽车电池应用开发出卓越的热管理组件

⊙ 即使在高负载条件下,也能确保圆柱形电动汽车电池单元周围的灌封树脂能够填充所有微小缝隙

⊙ 减轻重量

3M空心玻璃微珠在车用电池灌封树脂中的应用优势


3M玻璃微珠可轻松为电池热管理解决方案提供隔热性能,并有助于降低树脂成本,同时还能使部件重量减轻15%至40%。用于电池灌封树脂时,3M玻璃微珠的低粘度特性即使在高填充量下也能确保均匀填充。



全球支持助力您的业务发展

我们的技术服务已臻于完善

3M 致力于帮助您在汽车应用领域成功运用 3M 玻璃微球。我们的应用工程师可在汽车价值链的各个环节提供咨询服务,助您优化工艺流程。


我们提供:

⊙ 应用咨询和产品等级选择

⊙ 配方支持

⊙ 加工和处理优化


与 3M 合作,您将获得全新独特的材料解决方案、专业的技术和应用支持,以及可靠的全球供应链。3M™ 玻璃微珠拥有遍布全球的销售、技术和客户服务资源,并在美国、欧洲、日本、拉丁美洲和东南亚设有配备齐全的技术服务实验室。


如需了解更多信息,包括配方协助、材料处理优化或特定应用方面的疑问,请联系您的3M技术代表。用户将受益于3M广泛的技术支持以及对产品开发、性能、安全性和环境问题的持续关注。




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