3.復(fù)合材料
汽車上使用復(fù)合材料的零件主要有儀表板、門護(hù)板、頂蓋內(nèi)護(hù)板、地毯、座椅及包裹架護(hù)板,它們基本上是由表皮、隔音減振部分和骨架部分組成。這類零件除滿足一定的使用功能外,能使人感到舒適美觀。復(fù)合材料生產(chǎn)工藝簡單、成本低廉、適用性強(qiáng)而且發(fā)展比較迅速,將是汽車內(nèi)飾材料的主要發(fā)展方向。汽車用復(fù)合材料有汽車橡膠制品、塑料、工程塑料、玻璃纖維、碳纖維以及內(nèi)飾材料。
?。?)橡膠 橡膠工業(yè)是汽車工業(yè)的重要配套產(chǎn)業(yè),汽車工業(yè)也是橡膠制品的主要市場。一輛汽車除了鋼材之外,還使用了許多橡膠制品,約占汽車總成本6%左右。全球每年消耗生膠量的70%以上用于汽車行業(yè),其中60%用于輪胎,40%用于非輪胎橡膠制品,即汽車橡膠制品,包括各種膠管、傳動(dòng)帶(V帶、同步帶)、密封制品(油封、密封條、墊圈等)、減振橡膠及安全制品等多種橡膠配件。每輛汽車需要的橡膠配件100~200種,數(shù)量200?500個(gè)。近年來,特種橡膠如氟橡膠(FKM)在汽車上的推廣應(yīng)用,使其成為汽車用特種橡膠中用量增長最快的膠種之一。在汽車工業(yè)中,F(xiàn)KM主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)閥桿密封、氣缸套密封、離合器密封、燃油泵密封及燃油膠管內(nèi)層膠等。氫化丁腈橡膠(HNBR)耐熱、耐油性能優(yōu)異,并耐老化及耐多種介質(zhì),是丁腈橡膠(NBR)的換代產(chǎn)品,目前在高性能汽車配件中應(yīng)用日益廣泛,主要用于汽車同步帶底膠、高性能V帶底膠、汽車各種膠管內(nèi)層膠、接觸燃油的密封件等。丙烯酸酯橡膠(ACM)價(jià)格較為適中,耐熱油和熱氧老化性能優(yōu)良,近年來成為汽車工業(yè)著重開發(fā)推廣的一種密封材料,主要用于耐高溫油封、減振部件和液壓膠管。TPE在汽車上的最大用途是密封條。
?。?)塑料 塑料由于重量輕、耐腐蝕、易加工,一直被汽車工程界所重視。塑料主要應(yīng)用于汽車襯套、裝飾件及車身某些部件上。汽車用塑料的主要類型包括通用工程塑料、塑料合金和增強(qiáng)塑料。塑料在汽車中用于儀表板、車門內(nèi)板、頂棚、副儀表板、雜物箱蓋、座椅及各類護(hù)板等內(nèi)裝件,而后逐漸向外裝件、結(jié)構(gòu)件和功能件擴(kuò)展,如車身外板、后阻流板、保險(xiǎn)杠、車輪罩、前后翼子板、舉升門,以及油箱、散熱器水室、風(fēng)扇葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管和氣門室罩蓋等。
?。?)工程塑料 工程塑料尤其是高性能工程塑料具有良好的力學(xué)性能,耐熱、耐腐蝕、壽命長、可靠性好,越來越廣泛地用于汽車工業(yè),前景非常看好。
?。?)玻璃鋼 玻璃鋼具有很多優(yōu)點(diǎn),廣泛用于保險(xiǎn)杠、車頂蓋、導(dǎo)流板、遮陽罩、電瓶托架、擋泥板、前臉部件、裙邊部件及車身殼體等,玻璃纖維的應(yīng)用有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢。
(5)改性PP材料 車身非金屬材料中,目前使用最多的是改性PP系列材料。使用部件包括儀表板、車門護(hù)板、裝飾面板等大型內(nèi)飾部件和保險(xiǎn)杠、水箱面罩、擋泥板等外裝部件。以改性PP為主的聚烯烴材料占車用塑料使用量的50%以上
?。?)ABS類材料 ABS的品種多,表面處理效果好,價(jià)格低,因此在車身材料中一直很受歡迎。
?。?)SMC等玻纖增強(qiáng)材料 SMC綜合性能遠(yuǎn)超過其他工程塑料,并且是可以在線噴漆的材料,在商用車車身開發(fā)中一直占有重要的位置。
4.陶瓷新材料
工程陶瓷目前有氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC) 、硅化鎢(WSi2)、二氧化鋯(ZrO2) 、三氧化二鋁(A12O3)等。工程陶瓷主要應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上。工程陶瓷不是不堪一擊的普通陶瓷,它具有良好的綜合性能,因此用它代替金屬材料能大幅度提高熱機(jī)效率,降低能源消耗,從而達(dá)到汽車輕量化效果。目前,工程陶瓷已用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)和熱交換器零件。
特種陶瓷具有各種優(yōu)異、獨(dú)特的性能,應(yīng)用在汽車上,對減輕車輛自身質(zhì)量、提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率、降低油耗、減少排氣污染、提高易損件壽命以及完善汽車智能性功能都具有積極意義。車用陶瓷已引起工程材料科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注,主要應(yīng)用為陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)、熱敏陶瓷傳感器、車用催化凈化器的陶瓷載體、尾氣凈化蜂窩陶瓷材料載體、柴油車排氣凈化陶瓷蜂窩過濾器和陶瓷汽車制動(dòng)器剎車片以及車用陶瓷軸承等,車用陶瓷新材料的研究和開發(fā)應(yīng)用前景廣闊。
汽車上使用的智能陶瓷產(chǎn)品,包括功能材料、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與反饋系統(tǒng)相結(jié)合的智能材料系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)。由于其綜合性功能的發(fā)揮,可使汽車產(chǎn)品在行駛時(shí)感知與響應(yīng)外界環(huán)境的變化,使汽車產(chǎn)品擁有自檢、自測、自診斷、自修復(fù)和自適應(yīng)等諸多性能。