塑料及其复合材料在汽车轻量化中的应用

《塑料及其复合材料在汽车轻量化中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷增刊22008年7月机械工程材料MaterialsforMechanicalEngineeringV01．32SuppL2Jul．2008塑料及其复合材料在汽车轻皇化中，的应用魏莉霞。马鸣图(中国汽车工程研究院，重庆400039)摘要：详细叙述了塑料材料在汽车内饰件、外饰件和功能结构件方面应用品种、性能要求和应用特点；分析了国内车用塑料存在的问题和今后的发展趋势。关键词：塑料及其复合材料；汽车轻量化；纤维增强塑料中图分类号：U465．4文献标识码：A文章编号：1000-3738(2008)增刊2-0015-

2、05ApplicationofPlasticsandItsCompositeMaterialinLightenedAutomobileWEILi-xia，MAMin乎tIl(ChinaAutomotiveEngineeringResearchInstitute，Chongqing400039，China)Abstract：Applicationvarieties，performancerequirementsandapplicationcharaceristicsofplasticmaterialsinautomo

3、tiveinnerdecoration，outerdecorationandfunctionalpartswereintroducedindetail．Problemsanddevelopmenttrendsofautomotiveplasticmaterialsinourcountrywerepointed．Keywords：plasticsanditscompositematerial；lightenedautomobfle；fiberreinforceplasticsO引言近年来，汽车工业发展迅速，随之带来的

4、能源和环境问题也日益受到关注。为了应对能源危机以及日益恶化的环境问题，发达国家相继出台了越来越严格的强制性法令法规，限制车辆的燃油消耗和尾气排放。而减轻汽车自重、发展汽车轻量化是提高汽车的燃油经济性、降低能耗、减少污染以及保证汽车舒适的重要措施之一。首先，汽车轻量化是节油和降低排放的重要方法和途径。美国在欧洲全顺车上的试验表明，在满足欧Ⅳ标准条件下，油耗与车体质量是成线性关系的。对一般轿车而言，质量减少10％，可节油6％"--8％；对卡车而言，每减少1000kg，油耗可降低6％～7％。燃油经济性的提高，就意味着C0

5、2等有害气体排放量的下降。资料显示，2005年我国石油消耗已近8000万t，在石油价格节节攀升的今天，节油已经刻不容缓。其次，从驾驶方面来讲，汽车自重减轻后，加速性提高，稳定性、噪声、振动方面也均有改善。此外，从安全性考虑，汽车质量减轻后，碰撞时惯性小，制动距离减小，车辆对人的冲击小得多，所以更加安全[1'2]。因此，汽车轻量化关系到我国能源战略规划，关系到我国汽车收稿日期：2008-05-05作者简介：魏莉霞(1979一)，女，山西武宁人，助理工程师，硕士．工业自主创新和可持续发展，关系到我国冶金工业产品结构层次

6、的提高和改进，汽车轻量化势在必行。1车用塑料及其复合材料的应用研究近年来，塑料在汽车中的用量迅速上升。据统计，世界平均每辆汽车的塑料用量在2000年就已达105kg，约占汽车总质量的8％～12％。塑料在轿车中的比例较高，如奥迪A2型轿车，塑料件总质量已达220kg，占总用材量的24．6％。从“八五”计划开始，我国汽车塑料用量逐年增加。目前，经济型轿车每车塑料用量达50"-'60kg；中高级轿车达60---80kg，有的甚至可达100kg；轻、中型载货车塑料用量达50kg左右[3．4]。按照我国汽车工业“十一五”计划

7、的要求，到2010年我国汽车产量将接近1000万辆，平均每辆轿车塑料用量将达到130～135kg，汽车工业对塑料的总需求量将达到100万t[5]。表1为国内外不同车型的塑料用量对比。但是单一的塑料并不能满足汽车零部件的不同使用要求，因此必须对塑料进行加工改性。聚合物基复合材料，又称纤维增强塑料，分为纤维增强热固性塑料(FI强)与纤维增强热塑性塑料(FRTP)。相对于一般塑料和工程塑料，其复合材料具有不可比拟的物理力学性能，制件不容易变形，热变形温度较高，耐化学药品性优，且价格较低，制品外观质量更佳，成为汽车工业以塑

8、代钢的理想材·15’魏莉霞，等：塑料及其复合材料在汽车轻量化中的应用料。而热塑性复合材料以其优越的力学性能、加工性能及便于回收再生而13益受到重视[6]。纤维增强塑料复合材料(FRP)是一种由增强纤维和塑料复合而成的材料。用于增强纤维的有玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)、高强度合成纤维等。从材料的综合性能上看，汽车上常用的玻璃纤维增强树脂基复合材料的密度为1