轻量化——复合材料为汽车减重

2020-6-24 09:35 458 0 来自: 汽车零部件
简介
【汽车轻量化在线】复合材料(Composite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。由于复合材料的范围较广,分类较多,本报告中涉及的复合材料均为高分 ...
汽车轻量化在线】复合材料(Composite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。由于复合材料的范围较广,分类较多,本报告中涉及的复合材料均为高分子复合材料,其基体材料为热固性树脂和热塑性树脂。

由于复合材料具有高的比强度和比模度、抗疲劳性能好、良好的破裂安全性能、优良的高温性能、减震性能好、成型工艺简便灵活及可设计性强等特点,复合材料越来越多的应用于汽车行业;而且复合材料可设计性强、开放周期短以及减轻整车重量的优势,国内外都在大力研发汽车用复合材料和复合材料汽车。

随着汽车工业的不断发展,节能、安全、轻量化将成为未来汽车的主要发展方向,而具有刚性大、强度高、重量轻等特点的复合材料正好顺应了汽车的发展趋势。因此,复合材料在汽车产业的应用就变得尤为重要,其在汽车上的广泛应用前景和发展趋势,必将导致未来汽车材料的巨大革新。

1.1 汽车工业成为复合材料的最大用户

统计显示,全世界平均每辆汽车的塑料用量在2000年就已达105千克,约占汽车总重量的8%~12%。而发达国家汽车的单车塑料平均使用量为120千克,占汽车总重量的12%~20%。近两年,车用塑料的最大品种――聚丙烯,每年以2.2%~2.8%的速度加快增长,预计到2020年,发达国家汽车平均用塑料量将达到500千克/辆以上。

目前,德国奔驰高级轿车塑料及复合材料用量已经达到150千克/辆,而奥迪车就更多了,如奥迪A2型轿车,塑料及复合材料件总重量已达220千克,占总用材的24.6%。

1.2 复合材料在汽车上的应用历程

在塑料及其复合材料在汽车上的应用历程上,中航复合材料有限责任公司李宏远副总经理的“复合材料在汽车领域的应用”报告认为:

(1)成熟的第一步:通用改性塑料,比如PP、PVC、ABS及PA等耐热热增强改性,主要应用在汽车内外装饰件上。

(2)进行的第二步:长/短玻璃纤维增强复合材料,主要应用于汽车部分结构件和功能件上,是目前广泛应用于汽车上的重要复合材料。

u纤维热塑性塑料:SMC/BMC;

u纤维热塑性塑料:GMT、LFT。

(3)关键的第三步:汽车用复合材料关键性的第三步,碳纤维增强复合材料(CFRP),主要应用于车身承载结构件。

(4)追求的第四步:追求绿色的第四步,天然植物纤维增强复合材料,主要应用于汽车内外装饰件,有机回收,环保。




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