新材料在汽车上的应用课件

新材料在汽车上的应用塑料在汽车上的应用塑料是一种高分子材料，近年来在汽车上的应用越来越多，巳由内外装饰件向车身复盖件和结构件方面发展。例如前照面、保险杠、发动机罩、行李箱盖、顶盖、翼子板、车门内护板和某些车身骨架构件等。甚至有些大汽车公司正在用复合材料做承载力最大的底盘车架，例如福特汽车公司将在2001年将复合材料底盘应用在一辆叫“探索者”的小皮卡样车上。在过去30年间，汽车的塑料用量已从60年代初的10公斤左右上升到九十年代中的二百公斤，其增长速度之快，主要是由于塑料的特性与人们对汽车的期望要求很搭配，因此“一拍而合”。不同类型塑料在汽车上的应用？塑料在汽车上的应用塑料在汽车上的应用的6大优点？塑料在汽车上的应用轻量化是汽车业追求的目标，塑料在此方面可以大显其威。一般塑料的比重在0.9－1.5之间，纤维增强复合材料比重也不会超过2.0，而金属材料的比重A3钢为7.6、黄铜为8.4、铝为2.7。应用塑料是减轻车体重量的有效途径。塑料在汽车上的应用的6大优点？塑料在汽车上的应用2.塑料成型容易，可使形状复杂的部件加工简单化。例如仪表台用钢板加工，往往需要先加工成型各个零件，再分别用联接件装配或焊接而成，工序较多。而用塑料可以一次加工成型，加工时间短，精度有保证。塑料在汽车上的应用的6大优点？塑料在汽车上的应用3.塑料制品的弹性变形特性能吸收大量的碰撞能量，对强烈撞击有较大的缓冲作用，对车辆和乘员起到保护作用。采用塑化仪表板和方向盘，以增强缓冲作用。前后保险杠、车身装饰条都采用塑料材料，以减轻外物体对车身的冲击力。塑料还具有吸收和衰减振动和噪声的能力，可以提高乘坐的舒适性。塑料在汽车上的应用的6大优点？塑料在汽车上的应用6.根据塑料的组织成份，可以通过添加不同的填料、增塑剂和硬化剂来制出所需性能的塑料，改变材料的机械强度及加工成型性能，以适应车上不同部件的用途要求。例如保险杠要有相当的机械强度，而座垫和靠背就要采用柔软的聚胺脂泡沫塑料。塑料颜色可以通过添加剂调色产生不同的颜色，可以省去喷漆。有些塑料件还可以电镀，例如ABS塑料具有很好的电镀性能，可用于制作装饰条、标牌、开关旋扭、车轮装饰罩等。阻碍塑料发展缺点？塑料在汽车上的应用一是改造成本问题，如果从传统的大规模机械加工方式转为大规模的模塑加工方式，投资不菲，成本高昂。一个更关键的问题就是环境保护：材料能不能够回收？金属零件到一定时候就要回炉，而塑料制品能否回收再生，或在再生过程中又会不会污染环境？这些问题有待解决。无论如何，凭着人类的智慧，塑料汽车离人们并不遥远。镁合金在汽车上的应用镁（Mg）是一种轻质的银白色金属，在空气中加热能够燃烧并能发出强烈的火焰，节日放的烟花就含有镁粉，在夜幕中会爆发出闪闪发亮的礼花。在镁材中添加一些其它的金属元素，例如铝、锌或者铝、锰等，它就会改变了自己的特征，变成了一种具有较高强度和刚度，具有良好铸造性能和减振性能的轻质合金材料，这些镁合金材料在现代汽车中巳得到广泛的应用。镁合金在汽车上的应用从历史上看，早在20世纪30年代就有大众汽车使用镁合金，由于镁的价格上升才停止了使用。

80年代初，由于采用新工艺，严格限制了铁、铜、镍等杂质元素的含量，使镁合金的耐蚀性得到了解决，同时成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。90年代开始，欧美、日本、韩国的汽车商都逐渐开始把镁合金用于许多汽车零件上。镁合金一般用于车上的座椅骨架、仪表盘、转向盘和转向柱、轮圈、发动机气缸盖、变速器壳、离合器壳等等零件，其中转向盘和转向柱、轮圈是应用镁合金较多的零件。

镁合金的优点？镁合金在汽车上的应用质量轻，其密度只有1.7，是铝的2/3，钢的1/4，换用镁合金就能减轻整车重量，也就间接减少了燃油消耗量。比强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷。具有良好的铸造性和尺寸稳定性，客易加工，废品率低，从而降低生产成本。具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，用于壳体可以降低噪声，用于座椅、轮圈可以减少振动，提高汽车的安全性和舒适性。车用材料的新发展汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面。材料是汽车质量保障的基础，在研制更经济、更安全和更轻便的汽车中，是关键的一环。这几年，铝合金、高强度钢、合成塑料和陶瓷在某些应用领域中，已成为相互竞争的对手。铝合金车用材料的新发展铝合金是汽车上应用得最快最广的轻金属，其中的关键在于铝合金本身的性能。车用铝合金已经达到重量轻，强度高、耐腐蚀的要求，因此铝合金车圈已经广泛使用，铝合金发动机也屡屡出现。德国奥迪汽车公司在1999年推出的奥迪A2，以全新的轻量化结构，成为世界第一款大批量生产的全铝轿车。奥迪A2的车身采用全铝空间框架车身ASF。由于奥迪A2采用ASF空间结构，使车身重量比传统钢制车身轻40%以上，只有895公斤。铝合金车用材料的新发展从70年代起，轿车技术上最明显的变化之一是大量启用了轻型材料，出现了许多用铝、塑料等做成的部件，其中铝材用量最多，集中在车身构件、发动机、空调器、保险杠、装饰件、车座等部件上。据调查，94年美国生产的每辆轿车中，平均用铝量为86.7公斤，比10年前增加了47%，汽车自重同20年前相比减轻了20%。由于轿车轻量化是节约燃料最重要的措施，现代轿车日益广泛使用铝材，已经成为一种趋势。例如轿车轮圈就是一个最明显的例子，80年代初，大部分轿车还是使用钢质轮圈，而今绝大部分轿车都是用铝合金轮圈了。铝合金车用材料的新发展由于铝的比重只有铁的三分之一强，质量轻，而且铝材几乎可以全部回收，重新加工使用，对环境保护有好处。有些铝合金材的物理性能已与车用钢材相似，具有相当的强度和刚度，成本也日趋降低。因此，按照目前的技术来减少轿车的重量，最有效的途径就是采用铝材等优质材料来代替钢材。铝材应用在汽车上的技术难题？车用材料的新发展加工难度比钢材要大得多例如轿车车身大部分的工件都是靠冲压成形，由于铝材不是很平直的，如果用冲压钢板的方法去冲压铝板，会出现裂缝和褶皱。轿车车身大部分的工件都是用焊接组装，由于铝是热的良导体，在焊接时需要用相当于钢板焊接时5倍的电流消耗量来熔化它。在防腐处理和喷漆工艺上，铝材都有自己的特殊要求，与众不同。由于铝材的应用会涉及到整个造车材料、工艺技术和加工设备的更新改造，轿车趋向使用铝材实际上就是汽车发展进程中的一场技术革命。铝合金车用材料的新发展目前，轿车用铝合金材已具有多种规格，有些新型的铝合金材具有良好的冲压性、可焊性和抗蚀性，具有一定的强度和钢度，适用于制造刚度大的承载构件，例如车身部分。近年日本汽车制造业开发的一种新型铝合金板材，内含1%的镁和硅，可以越烘越硬，其性能参数已与钢板相似。日本本田公司生产的顶级跑车NSX，车身和部分底盘零件全部用铝合金制做的，车体重量比用钢材制造时减轻了140公斤，整辆轿车轻了200公斤，燃料消耗率降低了13%。据预测，随着汽车技术的发展，到下世纪初汽车的主要材料将由钢材转为铝材，轿车的平均重量将会减轻35%。塑料车用材料的新发展塑料由于重量轻，耐腐蚀、加工容易一直被汽车工程界所重视。塑料主要应用在衬套、装饰件及车身某些部件上。可是人们的追求的目标是应用在整个车身外壳上。目前，有一种接近真正意义上的塑料汽车，它就是戴姆勒－克莱斯勒公司生产的CCV(CompositeConceptVehicle)概念车，一种几乎全塑的车身外壳。CCV全塑车身是目前世界上最大的注塑件，要求模具精度高，成型表面平整，而且要控制住塑性材料的流动性，板块粘合要求绝对可靠，CCV解决了这些技术难题，它通过新结构新技术新工艺，开创了全塑车身的发展之路。工程陶瓷车用材料的新发展工程陶瓷主要用在发动机上面。工程陶瓷不是不堪一击的普通陶瓷，它具有良好的综合性能，高温强度高耐磨性强，隔热性好，密度比低、弹性模量高。因此用它代替金属材料能大幅度提高热机效率，降低能源消耗，从而达到汽车轻量化效果。目前，工程陶瓷已用于制造发动机和热交换器零件。在发动机上应用主要有陶瓷活塞，陶瓷气缸套、陶瓷配气机构零件、陶瓷燃烧室、增压器陶瓷叶轮等。工程陶瓷材料目前存在的问题是价格贵和成品率较低，解决这一问题尚需时日。纳米技术与汽车早在1959年，著名物理学家、诺贝尔奖金获得者理查德.费曼预言，“人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品。”今天，费曼这个预言巳经开始实现，这就是现在风靡全球的纳米技术。

纳米是一个计量单位。人们熟知的1米=1000毫米，而1毫米＝1000000纳米（一百万纳米），也就是说，1纳米=1/1000000毫米（百万分之一毫米），这么微小再微小的空间，实际上就是组成物质的基本单位，原子和分子的空间。自从80年代初发明了电子扫描隧道显微镜后，世界就诞生了一门以纳米作单位的微观世界研究学科－纳米科学，在100纳米以下的微小结构中对物质进行研究处理的技术则称为纳米技术。纳米技术与汽车汽车技术的发展有赖于材料技术的发展，而纳米技术的应用，为材料技术的发展奠定了基础。专家预测，纳米界面材料技术即超双亲性二元协同界面材料技术（亲水亲油）和超双疏型界面材料技术（疏水疏油），可以在任何材质表面实现。因此，如果国产橡胶材料应用上述技术，困扰国产汽车的漏油渗油现象等问题将得到解决。汽车应用塑料数量将越来越多。纳米塑料可以改变传统塑料的特性，呈现出优异的物理性能：强度高，耐热性强，比重更小。由于纳米粒子尺寸小于可见光的波长，纳米塑料可以显示出良好的透明度和较高的光泽度，这样的纳米塑料在汽车上将有广泛的用途。经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍，钢铁的7倍，例如纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上。纳米技术与汽车纳米做