车用热塑性复合材料轻量化技术趋势

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1、汽车材料技术发展的另一个主要方向是使汽车轻量化，减轻汽车自身重量是降低汽车排放、提高燃油效率的最有效措施之一。汽车的自身重量每减少10%，燃油的消耗可降低6%~8%。预计未来10年内，轿车自身重量还将继续减轻20%。除了高强度钢材和铝镁合金的使用，汽车轻量化最重要的手段是新型轻量化塑料材料的开发与应用，目前“以塑代钢”已经从汽车结构件扩展到整个汽车的内外饰件。在内饰材料中，一个显著的趋势是LFT材料的应用。LFT是英文“Long-FiberReinforceThermoplastic”的简称，中文译为长纤维增强热塑性塑料，又习惯称之为

2、长纤维增强热塑性复合材料，它是纤维增强聚合物领域的一种新型高级轻量化材料。据最新统计，汽车行业的LFT消耗量约占世界LFT行业总消耗量的80%。其中，欧美LFT消耗量大约占95%(欧洲占80%，美国占15%)。LFT材料目前在汽车内饰应用最多的是PP长玻纤增强材料，主要应用于软质仪表板骨架。长玻纤材料不仅具有良好的刚性和强度，而且其抗冲击强度也远比过去的短玻纤填充材料高。这种玻纤增强材料已开始在汽车门内模块内大量使用，以取代过去的钢铁。因为长玻纤增强材料不仅可以降低整个零件的重量，而且其设计自由度大幅提高，从而方便了工程人员的设计。内

3、饰件的薄壁化也会减轻汽车的重量，目前内饰部件的平均壁厚已从过去的3mm减少到现在的2.2mm左右，而且还有更薄的趋势。由于薄壁化需要材料具有更高的模量和流动性，因此从长玻纤增强材料在更加轻薄内饰件中将会得到更多的应用。这里顺便提及的是，通过结合高低温冷热成型(heatandcold)技术，长玻纤增强材料还能够更好地实现在零件A级面上的使用。例如，对于仪表板除雾格栅产品，采用PBT/ASA+15%GF的材料替代传统的PC/ABS材料，不需要二次喷涂，就可直接通过材料和模具实现哑光的效果。在外饰材料中，“以塑代钢”的案例更多，保险杠的前端

4、模块近几年开始使用PP长玻纤增强材料；保险杠缓冲梁则由PC/PBT材料替代过去的钢铁材料；一些SUV车型上的行李支架越来越多的由工程塑料制成；可以和白车身一起进行电泳涂装的PA/PPE材料目前也已经开始应用在翼子板上，如东风标致雪铁龙的多款车型都采用了这种塑料翼子板。值得注意的是，使用塑料翼子板的趋势在汽车行业已越来越明显。在汽车发动机周边零件中，“以塑代钢”的趋势则更为显著，包括进气歧管、汽车发动机盖及油箱等诸多零件。这些零件通常采用的材料以尼龙玻纤填充材料为主。