车用非金属材料的开发应用

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1、车用非金属材料的开发应用小组成员：顾江、江涛、孟揚二、目录：一．引言二．全球商用车市场概况及商用车竞争趋势分析三．车用非金属材料现状1.车用非金属材料的分类（1）塑料A．聚丙烯B．纤维增强复合材料C．聚酰胺(商用名尼龙)（2）橡胶A．合成橡胶B．热塑性弹性体(TPE)（3）摩擦材料（4）纳米材料（5）陶瓷材料（6）大麻2.商用车用材料现在使用现状（1）改性PP材料（2）ABS类材料（3）SMC等玻纤增强材料四．商用车主要性能指标变化1.成本2.环保五．车用非金属材料发展展望1.商用车非金属材料的使用趋势（1）新材料的应用（2）材料统一性（3）材料环保性（4）

2、降低材料成本2.发展方向（1）实现汽车轻量化（2）参与汽车智能化（3）维护汽车过程化（4）材料选用环保化六．车用非金属材料的开发应用的分析报告内容：一．引言能源、环境和安全是当今世界各国极为关注的问题,汽车工业的发展与其息息相关。汽车材料是汽车品质的基础,汽车技术的发展在很大程度上依托于汽车材料的发展。在汽车轻量化方面,金属材料应用高强度钢、低密度的轻质材料,非金属材料则在复合塑料、聚丙烯塑料、大麻、工程陶瓷等方面取得了很大的进展。二．全球商用车市场概况及商用车竞争趋势分析不同档次和用途产品对性能要求不同，不同技术路线、运输方式、及载重方式，对性能要求和配置

3、不同：按应用范围分为长途运输(双卧铺)、中长途运输(单／双卧铺)、中短途运输(无／单卧铺)三类。由于经济的全球化，汽车业的竞争也日趋伞球化。现在，商用车厂商在战略上已不仅仅局限于某一地区，而是站在全球的角度。当然，要达到全球化目标，厂商们需要合理地重新组织和分配生产能力和供应链(见图2)。这不是简单的工厂转移，而是要扩大生产网络以达到伞球化规模，从而在新兴市场占有一席之地。一些新兴市场，特别是亚洲的中国市场等已成为全球商用车厂商关注的焦点。目前中国的商用车产量占全球产量的近25％，其产量已超过西欧和日本。中国的重型卡车生产已跃居世界第二位。此外，印度等市场的

4、需求也在不断增长。三．车用非金属材料现状（1）塑料塑料是一种高分子材料,在汽车上应用具有质量轻、易成型、耐化学腐蚀性好、优良的消声和隔热性等特点,因此近年来塑料在汽车上的应用越来越多。A．聚丙烯由于聚丙烯原材料丰富、成本低、重量轻、比强度大、污染小,同时聚丙烯是热塑性树脂,比较容易实现材料的再生利用,因此汽车工业对聚丙烯的市场需求持续增长。聚丙烯材料用来生产汽车保险杠、翼子板衬里、前后阻流板及车身裙部等。一般的轿车上聚丙烯汽车零件可达70多种。现在,一种叫“致密聚丙烯”的塑料应用比较广泛,其坚硬程度不亚于钢铁,而且具有质量轻、防撞击能力强、便于回收再利用等特

5、点。由表可见,用“致密聚丙烯”塑料可使汽车的制造成本明显降低。B．纤维增强复合材料纤维增强复合材料统称为FRP,是一种纤维和塑料复合而成的材料。常用的FRP是玻璃纤维和热固性树脂的复合材料,它具有重量轻、燃料消耗低、设计灵活、一体成型、装配工序少、防腐蚀、耐冲击、着色方便等特点。与金属材料相比,FRP可根据产品结构和受力情况,调整纤维配比及排列,发挥其强度的不等向性,达到节约材料和减轻重量的目的SMC是一种玻璃纤维增强的片状模成型塑料复合材料,是模压复合材料制品的半成品,主要应用在功能件、车壳外板及结构件上。例如福特金牛座轿车的前围里的下散热器托架,原钢制品

6、有22个零件,而应用SMC只需2件,质量大减,成本降低14%。因此,这些复合材料具有很高的机械强度,可以代替钢板制作车身覆盖件或结构件,减轻汽车的质量。C．聚酰胺(商用名尼龙)聚酰胺塑料是机械工业应用较广的工程塑料,汽车上常用的是PA6、PA66、PA11(PA12)、PA1010等。由于尼龙材料具有良好的耐热、耐油、耐药品性和耐化学性,因此在汽车工业中得到广泛的应用。据报道,日本汽车行业用尼龙约占全国总销售量的18%,美国汽车用尼龙占全部尼龙用量的21%～22%。PA6由于具有良好的耐磨性、耐热性、耐低温性及良好的耐油性,广泛适用于制作轴承、齿轮、叶轮、螺

7、钉、垫片等;PA66特别适用于耐磨高强度制件;PA1010主要用于制作各种管子和密封垫圈;PA11(12)具有密度小、柔软、耐药品性和耐氧化性,尤其是耐寒性突出,可制作管材与软管,用于燃油和制动油管路。PA11(12)管材与金属管材相比,具有质轻、耐腐蚀、吸振等优点。现在塑料进气歧管的材料可用35%GF增强PA66或PA6,散热器水室几乎都在使用30%GF增强PA66制造。总之,随着材料和成型加工技术的发展,汽车塑料件的主流发展方向是更便宜、轻量化和高性能化。（2）橡胶橡胶是一种有机高分子弹性化合物,具有高弹性、耐油、耐腐蚀、耐热寒、耐老化、耐辐射等特点。汽

8、车用橡胶制品包括轮胎、胶管、密封条、油封、传动带、减