汽车材料（第3版）（微课版）课件 模块五 汽车用非金属材料

模块五汽车用非金属材料非金属材料——主要是指高分子材料、陶瓷材料、复合材料。高分子材料又分为工程塑料、合成纤维、橡胶、胶粘剂、涂料。

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橡胶是一种具有极高弹性的高分子材料，其弹性变形量可达100％～1000％，而且回弹性好，回弹速度快。橡胶的制造是以生胶为基础，并加放适量的配合剂和增强材料，再经硫化以后得到的一种材料。课题一橡胶

人工合成用以制胶的高分子聚合物称为生胶。生胶要先进行塑练，使其处于塑性状态，再加入各种配料，经过混练成型、硫化处理，才能成为可以使用的橡胶制品。1、橡胶的品种及性能特点汽车常见的橡胶材料按其来源分为天然橡胶、合成橡胶和再生橡胶。（1）天然橡胶:

属于通用橡胶。(2)合成橡胶

合成橡胶种类繁多，按性能和用途可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两类。(3)再生胶

再生胶是将硫化胶的边角废料和废旧橡胶制品经粉碎、化学物理方法加工后，去掉硫化胶的弹性，恢复塑性和黏性，可以重新再硫化的橡胶。每辆汽车有数百个橡胶件，总重达几十千克，约占整车自重的3％-6％。其中轮胎约占橡胶件总重的70％。可见，轮胎是汽车的主要橡胶件。此外，还有各种汽车用橡胶配件如胶管、胶带、密封件、减振垫等约300多件。

2、橡胶在汽车上的应用

1、汽车车胎

汽车轮胎是汽车上橡胶用量最大的橡胶零件。轮胎是由橡胶（包括天然橡胶、合成橡胶、再生胶)和骨架材料（即纤维材料、人造丝、尼龙、聚酯、玻璃纤维、钢丝等)构成。2、橡胶配件

汽车用橡胶配件主要有各种胶管、传动带、油封及高压密封、减振缓冲胶垫、窗玻璃密封条等。

汽车用胶管包括水、气、燃油、润滑油、液压油等的输送管。其中，液压制动胶管、气压制动胶管、其他制动胶管、水箱胶管、动力转向液压胶管、离合器液压胶管等是汽车上重要的机能件与保安件。

汽车用的胶带大多是无接头的环形带。汽车的偏心轴等的传动带多采用齿形三角带，要求传动速度准确、耐高速、噪声低、使用时间长。

橡胶密封件以油封为主，包括0形圈、密封圈、衬垫等，用于前后轴、曲轴、离合器、变速器、减速器、差速器、制动系统和排气系统等部位。汽车门窗玻璃密封条用于防止风雨侵袭，所采用的橡胶原料多为乙丙橡胶，也有将氯丁橡胶或丁苯橡胶与乙丙檬胶并用的，以达到经久耐用的目的。轮胎的作用是支撑全车的重量，将汽车的牵引力传递给路面，与汽车的悬架共同衰减和汽车行驶的震荡和冲击，并支持汽车的侧向稳定性，保证车轮与路面有良好的附着性能。汽车轮胎轮胎气压是决定轮胎使用寿命和工作好坏的主要因素。气压过低时，胎体变形增大，造成内应力增加，并过度升热升温；胎面接触面积增大，磨损加剧，特别是胎肩的磨损加剧，滚动阻力增大，燃料消耗增加。各种轮胎都有规定的气压，在使用中应严格按照规定的轮胎气压充气。另外，在炎热夏季的行车途中，轮胎发热会引起气压增高。遇到这种情况，应将汽车暂停于阴凉地点，待胎温下降、胎压正常后再继续行驶。模块五汽车用非金属材料课题二塑料、玻璃汇报人姓名汇报日期

塑料除了防水，耐用和质量轻，还有可塑性强等优点。汽车玻璃可以为司乘人员提供良好的视野，起到抵御寒风、雨水、隔尘的作用。因此，它们在汽车上得到了广泛的应用。

塑料是以石油、天然气、煤为基础原料的各种单体,通过聚合、树脂粘合、树脂添加、缩合等复杂的化学反应而生成的高分子材料1、分类汽车用塑料按照用途可分为热塑性、热固性塑料和工程塑料。

一、塑料的分类、特性及应用

（1）热塑性塑料加热后软化,具有可塑性、可加工性,冷却后变硬;若再加热后又软化,冷却后又变硬。这一过程可反复进行。而对其结构性能却无影响。（2）热固性塑料加热后起化学反应,固化成型后质地变硬;再加热不能使之再软化。

（3）工程塑料它是指具有较高强度和其他特殊性能的塑料，机械性能好、耐热性、耐久性优良、寿命长、可靠性高是它的特点。

2、塑料在汽车上的应用为实现轿车轻量化，提高轿车的舒适性和安全性。近年来，各国轿车塑料制品的用量日益增多，目前每辆轿车上的塑料用量已达9％左右。(1)在轿车结构件和内外装件上的应用塑料在轿车结构件和内外装件上的应用，主要是为了满足轿车轻量化、提高安全性、节约能源消耗、降低生产成本等要求。(2)在轿车软饰件上的应用塑料在轿车软饰件上的应用，主要是满足轿车饰件的安全、美观、舒适等。

玻璃自身具有透明，有一定硬度但较脆和隔音效果明显的特性。另外能起到很好装饰作用和较好的化学稳定性，特制的玻璃还具有绝热、导电、防爆和防辐射等一系列特殊的功能，而且原料丰富，生产工艺简单，是现代工业不可缺少的材料。二、玻璃的分类、特性及应用

1、特性汽车上的车窗和灯具使用的材料是玻璃，玻璃具有抗拉强度低，抗压强度高，硬度较高，韧性很差，耐热性较差(经过热处理后，可提高其耐热性)的特点；但玻璃有良好的化学稳定性，对酸、碱的腐蚀具有较强的抵抗能力，化学性能稳定，良好的绝缘性能，可用于制造各种绝缘器材和电学仪器。玻璃最突出的特点是具有良好的光学性质，主要是玻璃的透明性和折光性。2、常见汽车玻璃分类和用途根据安装位置不同，分为风窗玻璃、后窗玻璃、前角窗玻璃、前门窗玻璃、后门窗玻璃、后角窗玻璃和后侧窗玻璃。根据玻璃的用途分为钢化玻璃、夹层玻璃、防爆玻璃、中空玻璃、防水玻璃和特种挡风玻璃。

是普通玻璃经过高温綷火处理的特种玻璃，即将普通玻璃加热到一定温度后，迅速冷却进行特殊钢化处理。钢化玻璃在受到冲击破碎后，碎片小而无棱角，不会造成人体伤害。

钢化玻璃

又称安全玻璃。他是将两片以上的平板类玻璃用聚乙烯醇缩丁醛塑料村片黏合而成，具有较高的强度。夹层玻璃常用于汽车的前窗玻璃。

夹层玻璃

这是一种特制的玻璃，具有较大的抗冲击强度及透光性好、耐寒、耐热等特点。主要用于各国首脑及其他重要人物所乘用防弹车的玻璃。防爆玻璃

是用胶粘法将双层或多层平板玻璃黏接在一起，使玻璃之间形成中空的一种特殊玻璃。防水玻璃其表面上涂覆了一层化学耐久性优异的含氟薄膜。这种薄膜不会影响原来的颜色与光泽，有效使用寿命可达3~5年。中空玻璃近年来，许多高档轿车采用热放射膜玻璃作为挡风玻璃，其表面涂有金属氧化物层，可以防止车内的热量向车外传递，以保持车内的温度。特种挡风玻璃【课题实施】操作一汽车车身塑料件的鉴别1、查看压制在塑料部件上的IS0代号，一般在零件拆下后就能看到所标的符号。2、燃烧鉴别切下一小片塑料，用镊子夹住放入火中燃烧，查看其火焰颜色，燃烧情况及闻气味。3、焊接法。塑料焊条能与之焊合的即为此种焊条类型质地的塑料品种，市场上能提供的焊条大致有6种。4、敲击法。用手敲击塑料制品内侧，PU塑料声音较弱，PP塑料声音较脆。5、打磨法。PU塑料月砂纸打磨后没有粉末，而PP塑料则有粉末。PU塑料易被划伤。操作二汽车玻璃的鉴别一般来讲，国产车用玻璃上的标志可分为四大类：国家安全认证标志、国外认证标志、汽车生产厂标志、玻璃生产企业标志。1、安全认证标志。

2、国外认证标志。3、汽车生产厂标志。4、玻璃生产企业标志。课题三其他非金属材料模块五汽车用非金属材料汇报人姓名汇报日期

汽车摩擦材料在汽车上的应用于汽车制动器、离合器和摩擦传动装置，主要起到动力传递，制动减速和停车制动，是汽车消耗性较大的材料之一。

一、车用摩擦材料

汽车摩擦材料，主要由增强材料、黏结材料及填充材料等组成。增强材料是摩擦材料的基体，用来提高摩擦系数，增强机械强度，耐热性和吸收振动，它决定了摩擦材料的主要性质。

1、组成、性能要求

黏结剂的功用时将所有成分粘接合在一起。现在常用的是酚醛树脂类的黏结剂。摩擦性能调节剂用来改善摩擦和力学性能，提高恢复性，改善热衰退及降低噪音。主要分为有机、无机和金属三种材料。

2、车用摩擦材料的性能要求因为车用摩擦材料的性能好坏将对汽车使用安全性，可靠性产生重要影响。所以对用于制动摩擦片和离合器片的摩擦材料有严格的性能要求。（1）符合要求的摩擦系数。摩擦系数是摩擦材料的一个主要的技术指标，理想的摩擦系数，应该是对温度、速度或表面状况等这些因素影响变化很小的摩擦系数。（2）要求有合适的抗热衰退性及恢复性。制动蹄片在制动时，温度不高，摩擦系数是稳定的，但在高温时摩擦系数会下降，出现热衰退现象，所以要求摩擦蹄片具有良好的抗热衰退性能。

（3）要有较好的耐磨性。耐磨性是衡量摩擦材料使用寿命的重要指标，而且相对应耦合件的磨损也较小。（4）有较好物理、力学性能。如有大的单位面积吸收功率及低的磨损，以及较高的机械强度。（5）噪音低。汽车制动噪声的产生因素很复杂，一般就摩擦材料而言，低模量、低摩擦因数，则不易产生过重的噪声。

3、汽车摩擦材料的应用在汽车上，摩擦材料主要用于制动摩擦片、离合器摩擦片、手制动摩擦片。汽车常用的摩擦片见下图。1、车用陶瓷的种类、特性陶瓷在人们的传统认识中是指陶器和瓷器，后泛指整个硅酸盐材料（包括玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷）和氧化物陶瓷材料。

二、车用陶瓷

（1）陶瓷材料的分类传统陶瓷，其以天然的硅酸盐矿物为原料制成，又称硅酸盐陶瓷。精细陶瓷，采用高强度、超细粉末原料，经过特殊的工艺加工，得到结构精细且具有各种功能的无机非金属材料。

（2）陶瓷材料的性能要求①力学性能②热性能③电性能④化学性能2、陶瓷在汽车上的运用精细陶瓷具有各种优异的特性，应用于汽车上，可以有效地降低车辆的重量、提高发动机的热效率、降低油耗，减少排气污染、提高易损件使用寿命、完善汽车智能性功能。

胶黏剂又名黏合剂或黏结剂，俗称胶。定义：它是既能把同种材料黏接在一起、也能将性质迥然不同的两种材料黏接在一起的新型连接材料。它具有快速、牢固、密封、经济、节能等特点。

三、胶黏剂的组成、分类及应用

目前，对于胶黏剂还没有一个统一的分类方法。通常，将胶黏剂分为合成胶黏剂、天然胶黏剂和无机胶黏剂三大类。

1、合成胶黏剂的种类和性能特点。（1）树脂型胶黏剂——包括热塑性树脂型胶黏剂和热固性树脂型胶黏剂两种。（2）橡胶型胶黏剂——橡胶胶黏剂是以氯丁、丁腈、丁苯、丁基等合成橡胶或天然橡胶为基料配制成的一类胶黏剂。

（3）混合型胶黏剂——是由两种或两种以上高分子化合物彼此掺混或相互改性而制得的，即构成胶黏剂基料的是不同种类的树脂或者树脂与橡胶。2、胶黏剂在汽车上的应用胶黏剂和密封胶在汽车工业中已成为黏接各种零部件和防止“三漏”的重要材料之一，在汽车防振、隔热、防腐、防漏、防松和降噪等方面起着重要作用。四、车用复合材料1、车用复合材料的种类、特性（1）复合材料——是两种或两种以上物理和化学本质不同的固体材料通过人工复合而成。（2）复合材料在性能上的特点复合材料有许多优点，复合材料的性能特点有以下几方面：①比强度和比模量较高②抗疲劳性能好③破损安全性好④高温性能好⑤减振性良好⑥独特的成型工艺

2、复合材料在汽车上的应用①纤维增强塑料(FRP)FRP是汽车轻量化的最重要的材料。FRP主要由纤维(有玻璃纤维、碳纤维和陶瓷短纤维等)、树脂(聚丙烯塑料PP、聚乙烯塑料PVC、聚二烯塑料PE、ABS等不饱和热塑性树