长纤维增强复合材料在汽车上的应用

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1、嵇料匝用长纤维增强复合材料在汽车上的应用摘要：复合材料是实现汽车轻量化的重要材料之一，因为可设计性强、比强度高、性能可靠、资源丰富，Et益受到汽车设计和研发人员的广泛重视。介绍了长玻纤增强复合材料的特点、种类和性能，举例说明了SMC、DMC和BMC、TMC、RTM、GMT、LFT在汽车上的典型应用，全面分析了这类产品容易出现的质量问题，并提出了相应的解决措施。最后简要论述了汽车用复合材料的发展趋势。关键词：长玻璃纤维增强复合材料轻量化中图分类号：TQ325．14文献标识码：A■中国第一汽车股份有限公司技术中心朱熠滕腾在能源危机的社会背景下，

2、为实现汽车降重、天然纤维等。长玻璃纤维增强的复合材料具有强节能的目的，汽车上传统的钢、铁、铜等材料的使度高、密度低、耐腐蚀、成本低、生产工艺简单、能用量逐步减少，新兴轻质材料(包括高强度钢、轻够一体化成型等优势，是最先发展起来的一种汽金属、复合材料和高性能塑料等)的用量逐步上车用复合材料。升。尤其是塑料基复合材料的发展速度非常快，1长玻璃纤维增强复合材料的特点在以塑代钢领域发挥了重要作用。广义上讲，复合材料是由两种或两种以上化学本质不同的组分1．1低密度合成的材料。按基体材料种类可以分为聚合物基玻璃纤维增强复合材料的密度一般不超过复合材料、

3、金属基复合材料和陶瓷基复合材料等；2．4g／cm(多数在2g／cm以下)，而钢的密度为7．8按照分散质种类可以分为纤维增强复合材料、粒g／cm。可见采用玻璃纤维增强复合材料代替钢材子改性复合材料、聚合物一聚合物复合材料等；按是减轻车体质量的有效途径。复合方式可以分为纤维复合材料、粒子复合材料1．2高强度和夹层复合材料等。单位质量的强度称为比强度。长玻璃纤维增在汽车非金属行业，复合材料专门指通过长强复合材料的比强度在各种材料中是比较高的，纤维增强的、以树脂为基体的一类材料。复合材如长玻璃纤维增强环氧树脂的比强度比钢高2倍料可以通过基体树脂改性

4、、改变纤维排布方式和左右。采用改性树脂和不同长度纤维搭配的复合采用不同成型工艺等途径进行材料性能设计。常材料具有很高的机械强度、较好的刚性以及冲击用的增强长纤维有玻璃纤维、碳纤维、合成纤维和性能等，可以代替钢板制作车身覆盖件或结构件。2014年第4期汽车"I-艺与材料AT&Ml49．嵇料啦用1．3低成本维含量过高会对外观产生一定影响，但飞速发展玻璃纤维增强复合材料的树脂一般采用环氧的表面防护处理技术已经基本上弥补了这一遗树脂、不饱和聚酯类树脂、酚醛树脂或聚烯烃类树憾，完全可以实现A级表面。脂等材料，相对其他高强度新材料，增强纤维和树多数树脂

5、着色性好，可以通过添加色母料或脂的成本都较低。在表面喷涂涂料制成各种颜色的零件；通过注塑玻璃纤维增强的复合材料通过注塑、模压或和模压，可以实现各种不规则的弧度造型，这是金喷射等简单工艺成型，工序比较少，且能大批量生属件难以达到的。产，生产效率高、制造成本较低。如果以单位体积2长玻璃纤维增强复合材料的种类计算，生产塑料制品的费用仅为有色金属的1／10左右。2．1玻璃钢采用长玻纤增强的复合材料代替金属材料制玻璃钢是将环氧树脂或不饱和树脂与固化作汽车零部件，可以使形状复杂金属零件的设计剂、促进剂等按一定比例混合后将玻璃布粘结起简单化，达到复杂零件

6、一次成型的目的。这样就来的一种复合材料。一般采用手糊或喷射工艺成能够将相关零件集成在一个系统总成上，即实现型，可以用模具制作成各种形状，但树脂在模具中功能集成化。以轿车前端模块为例，如果采用金不流动。属材料制造，需要先加工成型十多个金属零件，再生产玻璃钢制品的设备、工装简单，投资少，分别焊接装配而成，投资成本高、工序多、人工成生产效率低，生产技术容易掌握，产品不受尺寸和本高；而采用塑料成型后，可以一次加工完成，加形状的限制；但密度和厚度不均匀，质量不稳定。工时间短，经济效益显著。适用于小批量、大型、不规则零件的试制和生产，1．4耐冲击如特种

7、专业车的高顶、小型机动车的车身和概念单位质量的长玻纤增强复合材料的抗冲击性车的试制等。高于金属。树脂的弹性变形特性使长玻纤增强复2．2SMC合材料具有一定的吸收碰撞能量的功能，对一定SMC是Sheetmoldingcompound的缩写，中文速度的撞击有较大的缓冲作用，对车辆、行人和乘名称为片状模塑料，是把低粘度树脂浸到玻璃纤员有一定的保护作用。因此，以树脂基长玻纤增维中形成的连续、片状预成型模塑复合材料，采用强复合材料代替金属材料制作汽车外覆盖件，可模压成型，能够制造带有筋、凸起的大型覆盖件。以减轻车身对外部物体和行人的冲击力；另外，复S

8、MC生产效率相对较高，产品性能稳定，强度高，合材料还具有吸收振动和噪声并使之衰减的能质地均匀，强度较高，能得到良好表面，适合制造力，能够提高乘坐的舒适性。汽车外装饰件(如商用车保