复合材料在汽车上的应用论文摘要

2006年第6期(总第179期)农业装备与车辆工程AGRICI_Il,TURA[。EQtJIPMEN3’＆VEHICI点EngineeringN62006(T0taJly179)非金属材料在现代汽车结构I-的运用金洪卫(浙江交通职业技术学院，浙江杭州311112)摘要：通过对现代汽车结构用典型非金属材料选择和应用状况的分析，论述了非金属材料在现代汽车结构上运用的发展趋势。关键词：实现汽车轻量化；参与汽车智能化；材料选用环保化中图分类号：IJ463文献标识码：B文章编号：1673—3142(2006)06一0012—03TheDevdopment0fNon-metalMaterialUsedtOMOdernAutomobileJinHon~,vei(Zhejiang’l'rafllcVocationalIituteof‘Technology，Hangzhou3ll112，(~hina)Abstract：’I'hroughanalyzingthechoiceandapplication0fthenon—hedevelopmenttrend0fthenon—KeyWords：automobilelightweight；intelligentautomobile；materialenvironment—protective0前言汽车制造业是一个最具活力的产业，汽车材料的使用和更新相当迅速，吸纳着材料行业中最新的技术、工艺和品种，真正体现了“小汽车，大材料”。非金属材料也是汽车材料的重要组成部分。在现代汽车结构上运用的非金属材料的主要种类如图1所示，伴随着汽车生产技术的不断发展，其应用呈现出以下趋势。汽车结构用非金属材料有机高分子lI无机非金属ll新型材料II材料lI复合材料二]：二工二=_一=工圆圈隰耄l璃ll强强强一l金陶塑l属瓷料闰1汽车结构用非金属材料的分类1在实现汽车轻量化的进程中起重要作用汽车轻量化的目的是减轻自重。汽车轻量化不仅可以降低燃油消耗和排放，还可以提高动力性和安全性，是汽车节能的有效途径。除通过结构轻量收稿日期：2006-m3—22作者简介：金洪卫(1967一)，男，浙江义乌人，高级讲师，主要研究领域为汽车电气。·12·化设计外，合理采用具有优良的使用性能和工艺性能而重量轻于金属的非金属材料，将其应用于汽车结构材料也是汽车轻量化的重要途径之一。以塑料的应用为例，一辆小轿车的内部装饰件全部采用塑料后，能减轻质量183kg，一辆载货汽车用塑料制造汽油箱、风扇、空气滤清器壳、蓄电池壳等零件以后，可以减轻质量100k以上。我国一汽的中吨位解放汽车每辆汽车上使用塑料1970年代为8kg，1980年代为30kg，90年代已发展到43kg以上。塑料之所以得到日益广泛的应用，与其优良的性能特点有关。如用塑料代替铜制造门锁、水箱、仪表、油管、灯座及各种衬套、垫片，不仅可以节约贵重金属铜，而且耐磨性好，使用寿命长。特别是各种衬套，本身具有减磨性，不需要经常加注润滑脂，也是汽车实现免维护的途径之一。如二汽生产的东风系列汽车上广泛运用的EGQS钢背一塑料复合衬套，就具有低磨耗、摩擦阻力小的优良性能。在汽车上常用的塑料、工程塑料共有20多种，它们都具有质量轻、比强度高、化学稳定性好、绝缘性好、吸振和消声效果好、成型自由、良好的图案设计性和自润性等性能特点，但塑料也有不足之处，如塑料的强度不如金属材料、导热性差、热膨胀系数大和易老化等弱点。塑料主要应用于汽车内饰和外饰零件上，而在功能件、结构件、高强度零件、外部件上的应用受到限制。为开拓塑料的应用范围，实现汽车轻量化，采用纤维增

1、建筑工业中，复合材料广泛应用于各种轻型结构房屋，建筑装饰、卫生洁具、冷却塔、储水箱、门窗及其门窗构件、落水系统和地面等。2、化学工业中，复合材料主要应用于防腐蚀管、罐、泵、阀等。3、交通运输方面，如汽车制造业中，复合材料主要应用于各种车身结构件、引擎罩、仪表盘、车门、底板、座椅等；在铁路运输中用于客车车厢、车门窗、水箱、卫生间、冷藏车、储藏车、集装箱、逃生平台等。4、造船工业中，复合材料用于生产各种工作挺、渔船、摩托艇、扫雷艇、潜水艇、救生艇、游艇以及船上舾装件等。此外，复合材料在电气工业、军械、航空、体育用品、农渔业及机械制造工业等都有较广泛应用。

现在在汽车中所使用的大部分结构材料仍然是以金属为主，因为现在较为成熟的复合材料大都为纤维增强的树脂基材料（FRP），这一类材料并不适合作为汽车这种对于结构力要求非常高的产品上。所以其实汽车中所使用到的复合材料不管是在在汽车重量百分比和种类上，都是比较少的。一般类型的汽车所能使用到的复合材料的部件大约是如下几种：1，轮胎，轮胎不完全是橡胶制成的，其中还包有钢丝线或者钢丝网；2，雨刮条，雨刮条为橡胶和金属共挤出的材料，也属于复合材料的一种；3，内饰件，也就是我们在汽车内部看到的大部分塑料件，比如烟灰盒，储物箱等等，这一类的塑料件其实只用塑料制成也是可以，但是有一部分品牌的内饰件会在其中加入一部分短纤作以增强其强度；4，挡风玻璃，挡风玻璃本身就是玻纤-树脂类的复合材料，同时有些挡风玻璃其中还加入了增强长纤维以保证其受到撞击后不会碎裂。以上为一般类型的汽车中能使用到的复合材料，种类并不是很多。在高档的跑车中，汽车的外板可能会使用碳纤维板来替代金属板以减轻车体重量。这一类的碳纤维板也属于碳纤维-树脂复合材料。基本上就是这些。