《從汽車(chē)環(huán)保展望復(fù)合材料發(fā)展》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《從汽車(chē)環(huán)保展望復(fù)合材料發(fā)展（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、新材料技術(shù),單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,新材料技術(shù),從汽車(chē)環(huán)保和輕量化展望,復(fù)合材料發(fā)展趨勢(shì),中國(guó)一汽 技術(shù)中心非金屬研究室,1.,汽車(chē)工業(yè)的研究方向,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在世界各地蓬勃發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)環(huán)境污染和能源短缺兩大嚴(yán)重的負(fù)面影響。據(jù)調(diào)查，石油消費(fèi)品中，其中,35%,是作為汽車(chē)的燃料被使用，可見(jiàn)汽車(chē)燃料消耗占有很大比重。這種狀況必將導(dǎo)致汽車(chē)行業(yè)的研究方向進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,輕量、節(jié)能和環(huán)保成為國(guó)際汽車(chē)工業(yè)研究的主題。,輕量和節(jié)能,為減輕汽車(chē)產(chǎn)品自重，節(jié)省材料，降低汽車(chē)燃油消耗和低排量，降低生產(chǎn)和使用成本，輕量、節(jié)能一直是國(guó)際汽車(chē)工業(yè)研究的主題。與,20,年前相比，

2、國(guó)外轎車(chē)自重減少了,20-26,，每輛轎車(chē)所用鋼、鑄鐵、銅、玻璃的數(shù)量將分別下降,15,、,29,、,13,和,13,；鋁、鎂、粉末冶金、塑料的用量將分別增加,31,、,100,、,20,和,29,。,環(huán)保,為保護(hù)環(huán)境，國(guó)際汽車(chē)工業(yè)對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品使用環(huán)保型材料給予了高度重視，汽車(chē)廢舊材料回收、再生與利用技術(shù)已成為熱點(diǎn)，并開(kāi)始形成一種新興的產(chǎn)業(yè)。,汽車(chē)輕量、節(jié)能和環(huán)保既是國(guó)際汽車(chē)的發(fā)展方向，也是我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策的要求,近期國(guó)家發(fā)改委、科技部和環(huán)保局聯(lián)合制定了,汽車(chē)產(chǎn)品回收利用技術(shù)政策,，要求,2010,年車(chē)輛可回收利用率達(dá),80%-85%,，材料的再利用率不低于,75%80%,。,在這方面，,汽車(chē)材料,

3、的革命和發(fā)展將起著主要的和推動(dòng)的作用。而,塑料與汽車(chē)輕量化、節(jié)能和環(huán)保有著密不可分的關(guān)系,2,、汽車(chē)輕量化的途徑,汽車(chē)材料是影響汽車(chē)重量的重要因素，對(duì)節(jié)省能源及改善污染議題都有相當(dāng)程度的影響，汽車(chē)減重是節(jié)省能源及降低污染的最佳途徑。而“輕量化結(jié)構(gòu)”則提供汽車(chē)減重的方法，除了”多功能系統(tǒng)整合”、”生產(chǎn)技術(shù)”外，”新材料的應(yīng)用”也占有舉足輕重的地位。,目前國(guó)外實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化的方法主要有兩種：,1),改進(jìn)汽車(chē)結(jié)構(gòu)，使部件薄壁化、中空化、小型化和復(fù)合化，對(duì)內(nèi)飾、發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)等所有汽車(chē)零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝改進(jìn)等；,2),采用輕量化的金屬和非金屬材料，主要是指鋁合金、鎂合金、高強(qiáng)度鋼材、工程塑料及纖維增強(qiáng)

4、復(fù)合材料等。,目前世界主要汽車(chē)用塑料件的內(nèi)飾化已基本完成。玻璃纖維增強(qiáng)塑料,(,FRP),等新品種已隨著技術(shù)的成熟而正在擴(kuò)大應(yīng)用，主要用于車(chē)身的外裝件和功能件。可用于車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、前格柵、翼子板、保險(xiǎn)扛骨架、門(mén)柱護(hù)板、通風(fēng)百葉窗、導(dǎo)流罩等近,20,種車(chē)身板件。,復(fù)合材料性能適合車(chē)身輕量化、降低油耗的要求。傳統(tǒng)的汽車(chē)車(chē)身材料處于以薄鋼板為主的單一狀態(tài)，不能適應(yīng)人們追求高速與輕量化的要求，為減輕其質(zhì)量，改善風(fēng)阻系數(shù)和降低油耗，許多汽車(chē)廠家都積極研究和利用新材料以達(dá)到上述要求。許多種類(lèi)型的復(fù)合材料都在車(chē)身輕量化過(guò)程中得到了施展才能的舞臺(tái)，并在汽車(chē)的輕量化進(jìn)程中大顯身手。隨著新型材料研究工作的不斷深

5、入，以及復(fù)合材料制備技術(shù)的不斷突破，復(fù)合材料在車(chē)身輕量化進(jìn)程中的作用必將更加突出。,目前我司采用復(fù)合材料制作的汽車(chē)零件有頂蓋、前保險(xiǎn)杠面罩、前圍外板、左右側(cè)導(dǎo)流罩、中部導(dǎo)流板裝飾罩、頂蓋帶天窗總成、牌照板、左右前側(cè)外板、翼子板、腳踏板裝飾罩、大燈裝飾罩等。,我公司載重汽車(chē)的復(fù)合材料使用已經(jīng)十分廣泛，而在轎車(chē)上的使用還需進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)研究，因此，未來(lái)復(fù)合材料的發(fā)展目標(biāo)應(yīng)是開(kāi)發(fā)轎車(chē)等領(lǐng)域用高分子聚合物基復(fù)合材料大型構(gòu)件并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。,3,、輕量化對(duì)材料的需求,用更輕、更耐用、對(duì)環(huán)境污染更小并可回收的材料是汽車(chē)選材的方向。這涉及到材料的選擇、組成、加工過(guò)程。新型材料需要新型制造技術(shù)，制造技術(shù)是決定

6、材料實(shí)用化的關(guān)鍵，因此這些技術(shù)往往是各國(guó)汽車(chē)業(yè)的尖端技術(shù)。,復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)中應(yīng)用的主要驅(qū)動(dòng)力之一是輕量化。然而，不同種類(lèi)的汽車(chē)輕量化的目標(biāo)有所不同：,a,卡車(chē)輕量化允許有效載荷增加而總重不變。,b,運(yùn)動(dòng)車(chē)，重量減少轉(zhuǎn)變成性能（加速度和最高速度）的提高。,與輕量化設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的必須處理好的一些關(guān)鍵需要考慮的是：,a,減重和成本增加之間的最佳結(jié)合點(diǎn)；,b,節(jié)能與環(huán)保；,c,乘員的舒適性；,d,高被動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)；,e A,級(jí)表面質(zhì)量。,但仍然有許多技術(shù)問(wèn)題需要解決：,a,適應(yīng)高產(chǎn)量生產(chǎn)的復(fù)合材料制造工藝，縮短目前合成材料生產(chǎn)制造工藝節(jié)拍。,b,復(fù)合材料工藝自動(dòng)化，特別是增強(qiáng)材料的鋪放，對(duì)降低制造成本

7、、縮短生產(chǎn)周期及質(zhì)量控制自動(dòng)化的工藝是必要的。,c,適應(yīng)高產(chǎn)量生產(chǎn)的復(fù)合材料（例如快速固化的熱固性樹(shù)脂）。,d,用于快生產(chǎn)節(jié)拍的具有高壓性能的復(fù)合材料。,e,降低碳纖維價(jià)格 。,f,適合新的報(bào)廢汽車(chē)法規(guī)的復(fù)合材料工藝。,g,汽車(chē)用復(fù)合材料檢測(cè)方法。,h,汽車(chē)合成材料特殊的設(shè)計(jì)程序。所有汽車(chē)制造廠都已經(jīng)開(kāi)發(fā)了金屬零件的設(shè)計(jì)程序，但一般不能為復(fù)合材料所用。,i,新的復(fù)合材料數(shù)字模擬。這些模擬需要在以下三個(gè)方面有判定能力：,(,i),典型材料性能的可用性，,(,ii),材料模擬的精確性，和,(,iii),要求的計(jì)算結(jié)果。,j,綜合的生產(chǎn)工藝分析手段的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，以減少在合成材料零件開(kāi)發(fā)過(guò)程中要求的實(shí)

8、驗(yàn)檢測(cè)次數(shù)。,4,、汽車(chē)材料發(fā)展趨勢(shì),未來(lái)的汽車(chē)是屬于適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的綠色汽車(chē)，因而在此不可避免的要提到復(fù)合材料的環(huán)境意識(shí)。復(fù)合材料能提高材料性能，延長(zhǎng)使用期，加強(qiáng)功能性，這些都是對(duì)環(huán)境有利的特性。但應(yīng)認(rèn)真對(duì)待并努力克服復(fù)合材料的再生問(wèn)題，使復(fù)合材料朝著延長(zhǎng)使用期以及可再生環(huán)境協(xié)調(diào)化的方向發(fā)展。,為保護(hù)環(huán)境，國(guó)際汽車(chē)工業(yè)對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品輕量化，同時(shí)對(duì)使用環(huán)保材料予以高度重視，汽車(chē)廢舊材料回收、再生與利用技術(shù)已成為一種新興產(chǎn)業(yè)。歐洲各國(guó)要求，到,2015,年汽車(chē)廢舊材料利用率將達(dá)到,95,。作為汽車(chē)輕量化中采用的纖維復(fù)合材料也就必須符合節(jié)能和環(huán)保的要求。那么作為復(fù)合材料行業(yè)如何應(yīng)對(duì)？,5,、現(xiàn)存的問(wèn)題,

9、作為汽車(chē)行業(yè)的材料工程師，面對(duì)目前眾多的復(fù)合材料在材料的如何選用上有一些困惑，不象對(duì)傳統(tǒng)的聚丙烯、,ABS,合金、聚酰胺等材料在選用上比較得心應(yīng)手，總結(jié)起來(lái)還是由于這些新的復(fù)合材料的性能不是很明朗，比如上面提到的三種復(fù)合材料，它們可以制作同一種零部件，但各自在材料性能方面的優(yōu)勢(shì)、對(duì)結(jié)構(gòu)的要求、成本（包括材料、工藝及設(shè)備成本）等方面的比較方案有所欠缺，所以在對(duì)新材料的選用上信心不足，這也是新材料不能及時(shí)得到應(yīng)用的一方面原因。,汽車(chē)制造成本和耐用程度與汽車(chē)材料密切相關(guān)，現(xiàn)代汽車(chē)的技術(shù)進(jìn)步，很大程度就是材料技術(shù)的進(jìn)步。因此塑料行業(yè)應(yīng)在材料的機(jī)械性能、工藝性、品種和制造成本上進(jìn)行挖潛和革新，提高材料的技術(shù)含量，以適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)展要求。,Thank You For Your Attention ！,