高分子材料在汽车领域的应用及发展9226.docx
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1、高分子材料在汽车领域的应用及发展高分子材料在汽车领域的应用及发展摘要:分析汽车工程材料的现状与发展趋势;结构材料中传统钢铁材料所占比例将逐步下降,在性能可靠的的条件下,将尽可能多地采用复合材料等轻型、新型材料取代传统材料。大量新材料,如高分子材料、复合材料等的迅速发展,为现代汽车的发展提供了必要的条件。关键词:汽汽车工程程材料 ; 现状分分析 ;高分子子材料 ;化学学性能 ;发展展趋势随着社会的的进步,人人民的生生活水平平越来越越高,汽汽车越来来越多的的进入了了人们的的生活。据据不完全全统计,仅仅20009年一一年我国国的汽车车销售总总量就超超过了113000万辆。这这就促使使汽车制制造厂家家
2、不断改改进制造造技术和和材料,在在安全性性、节能能性、美美观性等等多个方方面作出出新的调调整。现现代汽车车制造材材料的构构成,发发生了较较大的变变化,高高密度材材料的使使用比例例下降,低低密度材材料如高高分子材材料有较较大幅度度的增加加。本文主要结结合一些些材料谈谈以下高高分子材材料在汽汽车上的的应用和和发展:一、我国汽汽车塑料料制品发发展现状状;汽车塑料制制品,按按其使用用部位可可分为内内饰件、外外装件、机机能结构构件等。我国汽车材材料是伴伴随着汽汽车工业业的发展展而发展展起来的的, 近近年先后后开发出出一批轿轿车国产产化急需需的非金金属材料料, 促促进了国国产汽车车材料的的技术进进步。 但
3、同美美、日、德德等发达达国家相相比,我我国汽车车工业整整体技术术水平还还比较落落后,汽汽车材料料领域的的差距更更大,有有些高端端产品仍仍要从国国外进口口, 国国内汽车车材料领领域的现现状还不不能满足足我国汽汽车工业业的发展展需要。近年来我国大力开展汽车软饰化工作,汽车上塑料用量明显增加。我国不同车车型塑料料用量分类塑料用量(KKg/辆辆)塑料占全车车材料的的百分比比()轿车34.652 t载货货汽车27.71.544 t载货货汽车22.50.410 t载载货汽车车25.80.32我国汽车中中塑料件件在各使使用部位位所占的的百分比比车型内饰件()外装件()机能结构件件()天津TJ113352.3
4、1.546.2南京NJ113157.68.234.2国外小轿车车40.934.524.6如图为福特特公司CCFRPP实验车车中复合合纤维材材料的结结构图:二、汽车用用塑料主主要特点点:高分子汽车车材料就就其自身身化学性性质分析析,在组组成上,材料内部高分子链间的范德华力远远超过一般分子,赋予了高分子材料以强度,这就是高分子材料能作为结构材料使用的根本原因,而起这一特性,恰好符合汽车对于车体材料安全性的考虑。由于化学性质的特殊,高分子材料其化学上的可变性就决定了其强大的适应性,从而能够满足汽车行业对于多方面的不同要求。高分子汽车材料外在特点主要表现为重量轻、有良好的外观装饰效果、有多种实际应用功
5、能、容易加工成型、节约能源,可持续利用等各方面,主要特点如下。1、优点:、重量轻轻;高分子汽车车材料最最突出的的优点之之一就是是具有轻轻质高强强度的特特性。由由于各种种塑料的的平均比比重只有有一般普普通钢材材的155-200%,也也比一般般木材轻轻。这一一特点对对高档大大型轿车车尤其有有突出的的优点,可可以减去去大量的的自重,更更加合理理的分配配其动力力。在驾驾驶方面面,汽车车轻量化化后加速速性提高高,车辆辆控制稳稳定性、噪噪音、振振动方面面也均有有改善。从从碰撞安安全性考考虑,碰碰撞时惯惯性小,制制动距离离减小。此外车辆每减重100公斤,二氧化碳排放可减少约5克/公里。、良好的的加工性性能;
6、高分子汽车车材料具具有非常常好的加加工性能能。由于于高分子子汽车材材料的可可塑性和和与其它它材料之之间良好好的兼容容结合性性能,可可以利用用不同的的材料组组分,借借助于各各种现代代化的成成型加工工机械,通通过挤出出、注塑塑、压延延、模塑塑、吹塑塑等方法法加工成成具有各各种不同同形状、不不同性能能、不同同颜色的的、不同同功能的的高分子子汽车材材料,如如,直接接挤成管管材、型型材、板板材,注注射成有有各种造造型的制制品、压压延加工工成薄膜膜等,还还可根据据需要制制成各种种颜色、有有夹层、中中空、放放嵌件等等各种产产品,还还可根据据要求进进行二次次加工,如如机械制制品样的的车削、冲冲切、裁裁剪、焊焊
7、接、也也可热熔熔、冷锯锯、复合合等。、优良的的综合性性能;高分子汽车车材料的的另一个个优点是是具有多多种功能能,可而而被用于于特殊的的场所。大大多数高高分子材材料除了了具有可可塑性外外,还有有众多优优秀的理理化性能能。塑料料具有良良好的绝绝缘性能能、卓越越的防腐腐蚀性能能、耐老老化性能能、良好好的耐磨磨和耐洗洗刷性能能、良好好的防水水性能和和力学性性能、良良好的粘粘结结合合性能,被被加工成成各种被被加工成成各种要要求多种种性能和和功能的的汽车内内外饰件件。、优秀的的装饰效效果;高分子汽车车材料最最突出的的优点是是装饰效效果优秀秀。它可可以被一一次加工工成具有有复杂造造型和多多种色彩彩的制品品,
8、有时时还需印印刷、贴贴膜、轧轧花、复复层、着着色,加加工成具具有非常常逼真的的形象、花花纹和图图案,可可以仿制制天然木木材、金金属、动动物皮的的纹理,还还可以表表面烫金金、贴膜膜、镀银银、镶嵌嵌等。、节能和和环保;高分子汽车车材料还还有一个个优点是是能节约约能源和和促进环环保。由由于能替替代大量量的天然然材料,就就可以相相应节约约大量的的资源,起起保护森森林和石石材资源源的作用用,不破破坏更多多的生态态环境,具具有节能能的社会会价值和和环保意意义。同同时,相相应实验验得出,汽汽车轻量量化1% 油耗耗降低00.7%,这一一点进一一步体现现了高分分子汽车车材料的的经济性性和相应应的环境境利益。由于
9、塑塑料加工工成型的的方便性性,制造造高分子子汽车需需要的能能源远远远小于加加工同等等功能的的天然材材料,比比如钢铁铁、动物物皮等,可可节约大大量人工工和能源源。大多多数汽车车材料用用的塑料料是热塑塑性塑料料,其废废旧料能能方便地地回收,直直接再制制造,使使高分子子汽车材材料走上上可持续续加工的的清洁生生产道路路,有着着极其积积极的环环保意义义。 高高分子汽汽车材料料的特性性还有很很多,其其中也有有一些不不如传统统材料的的地方,主主要缺点点表现在在它的刚刚性、耐耐热性和和可燃烧烧性、耐耐老化性性能、表表面耐刻刻划性和和抗冻性性等。2、缺点:、刚性差差;高分子建筑筑材料具具有很好好的可塑塑性,但但
10、它的刚刚性较差差,因此此不能将将它用于于要求有有较大承承载力的的地方或或作为主主要的受受力结构构件,否否则会因因刚度不不够引起起失稳等等破坏;另外,它它的抗变变形能力力也不如如天然材材料加工工的传统统材料。、耐热性性差;耐高温性能能差是高高分子汽汽车材料料的另一一个主要要缺点。大大部分热热塑性高高分子汽汽车材料料的工作作温度都都在摄氏氏80度度以下,该该温度以以上会成成为粘流流态或粘粘流过度度态,常常会发生生热变形形,使高高分子材材料不能能维持原原来的形形状和结结构,性性能也会会发生很很大变化化。、抗冻性性能差;很多塑料具具有冷脆脆性,主主要表现现在塑料料件在冬冬天时用用时,受受到冲击击力特别
11、别容易引引起冲击击破坏,由由于这一一原因使使很多塑塑料在低低温环境境下的应应用受到到了限制制。、可燃性性;与钢材相比比,塑料料的另一一个缺点点是具有有可燃烧烧性。这这是近年年来高分分子汽车车材料应应用过程程中最受受人们关关注的问问题之一一,也是是很多场场合中最最不放心心使用高高分子材材料的主主要原因因之一。塑塑料可分分为两类类,一类类是不可可燃烧的的,另一一类是可可燃烧的的。可燃燃烧的一一类,一一旦发生生火灾或或出现火火灾隐患患,是非非常危险险的。、耐老化化性能差差; 塑料料的老化化性能是是长期以以来制约约高分子子材料应应用在汽汽车方面面的又一一个原因因。高分分子材料料暴露于于自然环环境下,受
12、受到光、热热、氧、水水等因素素的综合合作用,其其性能将将不断恶恶化,使使用寿命命缩短。使之不能达到应有的使用年限。三、汽车用用塑料制制品与材材料:1、聚氨酯酯泡沫塑塑料制品品聚氨酯泡沫沫塑料广广泛应用用于汽车车内饰和和吸收振振动的零零部件上上。其主主要制品品有:仪仪表板、后后视镜框框、保险险杠、座座椅软垫垫、头枕枕、转向向盘、控控制箱、仪仪表板防防振垫、前前后支柱柱装饰、中中间支柱柱装饰、前前顶衬里里、窗框框架、顶顶棚与侧侧顶架装装饰、门门衬板、遮遮阳板、后后顶架装装饰等。2、工程塑塑料汽车车零部件件工程塑料制制造的汽汽车机能能件较多多,其中中常见的的零部件件有:散散热器格格栅(其其材料有有A
13、BSS、200玻璃璃纤维增增强聚丙丙烯)、空空气滤清清器壳(聚聚丙烯)、行行里箱盖盖(聚丙丙烯)、仪仪表板(聚聚丙烯)、曲曲轴箱盖盖(尼龙龙6)、正正时齿轮轮链盒(聚聚丙烯)、正正时齿轮轮(300玻璃璃纤维增增强聚甲甲醛)、挡挡泥板(尼尼龙RRIMM)等。3、塑料基基复合材材料汽车车制品塑料复合材材料如SSMC、DDX(聚聚甲醛复复合材料料)开始始用于制制造汽车车结构件件,对减减少汽车车自重起起了重要要作用。如如SMCC材料模模压成型型制造汽汽车门板板,聚甲甲醛复合合材料制制造传向向节主销销衬套。4、汽车常常用塑料料及树脂脂缩写代代号及全全称:缩写代号中文全称英文全称PVC聚氯乙烯Poly(v
14、innyl aceetatte)PE聚乙烯PolyeethyylennePP聚丙烯PolypproppyleenePS聚苯乙烯PolysstyrreneeABS丙烯腈丁丁二烯苯乙烯烯共聚物物Acrylloniitriile-buttadiienee-sttyreene coppolyymerrPMMA聚甲基丙烯烯酸甲酯酯Poly(metthyll meethaacryylatte)PA聚酰胺PolyaamiddePOM聚甲醛Polyfformmalddehyyde (Poolyooxymmethhyleene)PC聚碳酸酯Polyccarbbonaate四、汽车常常用塑料料的具体体性能与与用途
15、:1、聚氯乙乙烯(PPVC)聚氯乙烯由由氯乙烯烯经自由由基聚合合反应而而成。聚聚氯乙烯烯塑料可可制成硬硬质和软软质的制制品。硬硬质聚氯氯乙烯的的力学性性能较高高,电性性能优良良,化学学稳定性性好,易易熔接和和粘接,价价格低,产产量大;其缺点点是使用用温度低低(-11555),线线膨胀系系数大,可可用做化化工耐腐腐蚀的结结构材料料,也可可用做绝绝缘材料料。软质质聚氯乙乙烯的强强度、电电性能和和化学稳稳定性低低于硬质质的,但但耐油性性和成型型性能较较好;其其缺点是是使用温温度低且且易老化化,主要要用做薄薄膜、电电线电缆缆的套管管和包皮皮、密封封件等。悬浮法PVVC树脂脂的分子子量范围围和用途途疏松
16、紧密平均分子量量/万粘度/Paa.s110 汽车应用外包装包扎扎标记XS-1XJ-1875-9.5562.00-2.110绝缘线材蓝色XS-2XJ-28-8.7751.90-2.000绝缘线材白色XS-3XJ-37.2-881.80-1.990表皮材料等等黄色XS-4XJ-46.35-7.221.70-1.880内饰材料绿色XS-5XJ-55.51-6.3351.60-1.770镜框、信号号盖 红色XS-6XJ-64.7-55.5111.50-1.660过氯乙烯底底涂黑色2、聚乙烯烯(PEE)聚乙烯由单单体乙烯烯本体聚聚合而成成的结晶晶型高聚聚物,是是当前产产量最大大的塑料料品种。按按其生产产
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