汽车材料教学课件作者汪东第9章

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1、第九章 塑料、玻璃,本章概述 第一节 塑料 第二节 玻璃 第三节 塑料、玻璃的回收,返回,本章概述,为了满足汽车的使用要求，不同部位的塑料件的性能特点也各不相同。在选配汽车塑料件时，要根据具体的使用要求和塑料材料的性能，合理选择。同样，选择汽车玻璃部件材料时，也可以根据玻璃的性能、种类、特点和使用要求等进行决策。本章主要介绍汽车上常用的塑料和玻璃部件以及它们的主要特点和种类。,返回,第一节 塑料,塑料是一种以有机合成树脂为主要组成的高分子材料，它通常可在加热、加压条件下被塑造或固化成形，得到所需要的固体制品，故称为塑料。塑料的主要成分是有机合成树脂，也可加入各种增强材料、填料、增塑剂、固化剂、

2、稳定剂、着色剂和阻燃剂等。,上一页,下一页,返回,第一节 塑料,一、车用塑料的分类、性能特点及应用 1.汽车用塑料的分类 汽车用塑料按照用途可分为内装件用塑料、外装件用塑料和工程塑料。 (1)内装件用塑料汽车内饰用塑料要求具备吸振性能好、手感好、耐用性好的特点，以满足安全、舒适、美观的要求。内饰用塑料品种主要有聚氨醋(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和ABS塑料等。 (2)外装件用塑料汽车的外装件及结构件如传动轴、车架、发动机罩等，要求具备高强度，因而多采用纤维增强塑料复合材料制造。,上一页,下一页,返回,第一节 塑料,(3)工程塑料汽车用工程塑料在汽车上主要用做结构件，要求塑料具有

3、足够强度、抗蠕变特性以及尺寸稳定性。随着现代塑料工业的发展，工程塑料是能够满足这些技术要求的。汽车上常用的工程塑料有聚丙烯(PP),聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS), ABS、聚醋酞胺、聚甲醛、聚碳酸醋、酚醛树脂等。,上一页,下一页,返回,第一节 塑料,2.车用塑料的性能特点及应用 (1)性能特点汽车很多零部件使用的材料是塑料，塑料具有质量轻，成形自由，加工成本低，耐腐蚀性、绝缘性、自润滑性好，着色自由、手感柔性，可进行二次加工(着色、光亮处理、涂装、浮雕等)的特点。例如，在汽车上采用聚乙烯(PE)制造汽油箱。 聚乙烯油箱与金属油箱相比，具有长期稳定性良好、冲撞时不发生火花等优点，因此不会发生

4、燃烧爆炸;设计自由度大，可充分利用空间;质量较小，较金属油箱可减少质量1/31/2;耐腐蚀性好;成形工艺简单，价廉。又如，ABS在塑料中的品种牌号最多，可分为一般用品种、耐热品种、电镀用品种和透明品种等。ABS具有良好的力学性能，刚性好、耐寒性强、加工性能好，表面光洁，制品表面还可以电镀，因此在汽车上发挥着其他材料不可替代的作用。但塑料也有强度低，耐热、耐疲劳、耐候性差，修理性不好，尺寸不稳定，废弃处理困难的缺点。汽车用塑料的变形温度和性能特点见表9-1.,上一页,下一页,返回,第一节 塑料,(2)应用塑料在汽车上应用非常广泛，汽车用塑料的名称和使用零件见表9 -2。 二、汽车塑料件的位置、名

5、称和车身塑料产品的鉴别方法 1.汽车塑料件的位置、名称 汽车上塑料件的位置和名称见图9-1，括号中代表该塑料的种类。 2.车身塑料产品的鉴别方法 .查看压制在塑料部件上的ISO代号，一般在零件拆下后就能看到所标的符号。,上一页,下一页,返回,第一节 塑料,.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。例如，PVC塑料受热后容易熔化，燃烧时火焰呈绿色或青色，有盐酸味;聚烯烃类塑料在燃烧时的火焰没有明显的烟雾，有蜡的气味;聚醋酸纤维素类塑料经点燃后有醋酸味;ABS塑料燃烧时有明显的烟雾产生。 .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

6、上能提供的焊条大致有6种。 .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。 .打磨法。PU塑料用砂纸打磨后没有粉末，而PP塑料则有粉末。PU塑料易被划伤即塑料不易被划伤等。,上一页,下一页,返回,第二节 玻璃,玻璃是一种非晶态固体，具有许多优良性质，经过特殊处理后，又可得到各种不同的特殊性能，因此玻璃是现代工业不可缺少的材料。 一、车用玻璃的性能、种类及特点用途 1.车用玻璃的性能特点及要求 (1)特点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

7、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。,上一页,下一页,返回,第二节 玻璃,(2)要求玻璃是汽车上具有重要功能的外装件。汽车上使用的玻璃主要是窗玻璃，对玻璃的透明性、耐候性、强度及安全性有很高的要求。在现代汽车中，玻璃不仅仅是一种功能性外装件，而且还兼顾了保证开阔视野、良好的乘坐环境、降低空气阻力和美观等多种功能。玻璃优良的造型设计，可以有利于降低汽车的空气阻力，减少燃料的消耗。现代汽车流行的曲面风窗玻璃使汽车的造型更加美观实用。 2.常用汽车玻璃的种类及特点 (1)位置分类根

8、据玻璃在汽车上的安装位置不同，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等。汽车玻璃在汽车上所处的位置见图9-2.,上一页,下一页,返回,第二节 玻璃,(2)用途分类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。 .钢化玻璃钢化玻璃是普通玻璃经过高温淬火处理的特种玻璃，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。其性能特点是具有很高的温度急变抵杭能力，强度也较高。钢化玻璃在受到冲击破碎后，碎片小而无棱角(图9-3 (a)，不会造成人体伤害。但这种玻璃在破碎前会产生很多裂纹，由于光线的漫射作用，玻璃会变得模糊

9、不清，如果是用于汽车玻璃，此时会造成驾驶员不能继续驾驶，易造成事故。因此，钢化玻璃仅作为汽车后窗玻璃和侧窗玻璃。钢化玻璃主要用于汽车、火车、船舶的门窗和汽车档风玻璃等。 另外，还有局部钢化玻璃，即只对玻璃局部进行淬火，而在玻璃的中部不进行淬火。在玻璃受到冲击作用时，玻璃局部碎裂为细小的碎块，中部则破碎成大块(图9-3 (b).,上一页,下一页,返回,第二节 玻璃,局部钢化玻璃的这种特性，在临破碎之前能保持玻璃有一定的透明度，可使驾驶员受到较小的伤害，并使其短暂的时间来进行应急处理。同样，局部钢化玻璃也可作为汽车后窗玻璃和侧窗玻璃。 夹层玻璃夹层玻璃又称安全玻璃，它是将两片以上的平板类玻璃用聚乙

10、烯醇缩丁醛塑料衬片钻合而成，具有较高的强度。在受到破坏时，会产生辐射状或同心圆形裂纹，碎片不易脱落，且不影响透明度，不产生折光现象(图9-3 (c) )。夹层玻璃常用于汽车的前窗玻璃。各国已制定有关法规，规定桥车的前窗必须安装夹层玻璃。 防爆玻璃这是一种特制玻璃，具有较大的杭冲击强度及透光性好、耐寒、耐热等特点。当遇到爆炸或弹击时，轻者玻璃可以完好无损，重者即使玻璃破裂，子弹亦不易穿透玻璃，玻璃碎片不会脱落伤人。,上一页,下一页,返回,第二节 玻璃,主要用于各国首脑及其他重要人物所乘用防弹车的玻璃。 中空玻璃中空玻璃是用胶粘法将双层或多层平板玻璃粘接在一起，使玻璃之间形成中空的一种特殊玻璃。由

11、于中间充以干燥的空气，因而具有隔音、隔热、保温、不结霜、不产生凝结水以及吸收紫外线的作用，在高档客车的侧窗上有着十分广泛的应用。 防水玻璃近年来开发的一种防水汽车玻璃，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。在汽车行驶时，涂有这种薄膜的玻璃上落的水滴会在风压的作用下迅速滚落，车内的人像和物像不会映到档风玻璃上而影响驾驶员的视线。,上一页,下一页,返回,第二节 玻璃,在夹层玻璃和钢化玻璃表面涂敷一层碱性的有机薄膜，可以制成防雾玻璃。因为水在这种薄膜上可以均匀展开成膜，不会结露而成雾，寒冷地区的车辆使用这种玻璃十分必要。 特种档风玻璃

12、近年来，许多高档轿车采用热反射膜玻璃作为档风玻璃，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。 汽车玻璃的种类和特点见表9-3。 此外，还有一些其他用途的玻璃。例如，天线玻璃是在玻璃夹层中装置导线，可以形成汽车车内收音机、电视机、移动电话、卫星导航等需要的天线;除霜玻璃是在玻璃夹层中装置加热电阻丝，当玻璃表面结霜时，可以用电加热玻璃使霜融化，由于其操作方便，常被用作,上一页,下一页,返回,第二节 玻璃,现代轿车的后窗玻璃;反光玻璃的表面涂有一层有反光特性的物质，用作汽车后窗玻璃时，当后面的车辆的车灯照在它上面时，既可反光也可以提高车辆的安全性。近年来，一些新的车用玻

13、璃品种被开发应用，如在汽车上采用的新型电控液晶变色玻璃制成的“智能车窗”，能够自动调节光线的辐射和穿透强度，从而控制车内光线的柔和度。 汽车玻璃的颜色也在不断的改进之中。早期的汽车玻璃是无色透明的，具有良好的透光性，但直射入车内的阳光会使车内燥热，并加速车内饰件的老化。目前，在制造汽车玻璃时加入微量元素制成有颜色的玻璃。汽车玻璃常用的蓝色、茶色、褐色等可降低玻璃的透明度，吸收部分紫外线和红外线，并使车内具有一定的秘密性。当然，在玻璃上贴膜或镀膜也可以达到同样的效果。,上一页,下一页,返回,第二节 玻璃,二、玻璃的具体应用和车用玻璃产品的鉴别 1.玻璃的具体应用 玻璃在汽车上的具体应用位置见图9

14、-4。 2.车用玻璃产品的鉴别 车用玻璃上一般都有一些标志，有的只一个，有的则有好几个，不同的标志代表不同的含义，看懂这些标志便能鉴别玻璃的质量。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)国家安全认证标志汽车用安全玻璃属国家强制认证产品，所以汽车上的每块玻璃都应有国家安全认证标志，也就是俗称的“方圆标志”，这是汽车玻璃上最常见也是最重要的标志。,上一页,下一页,返回,第二节 玻璃,(2)国外认证标志如美国的“DOT“标志、欧洲ECE的“E”标志等，表示该产品也经过了这些国外认证机构的认证许可，并可以向国外出口。当然，有

15、的企业获得国外认证仅仅是为说明其产品的质量具有“国标水准”。 (3)汽车生产厂标志玻璃生产厂会应汽车生产厂的要求在玻璃上印制该汽车生产厂家的标志，如商标、公司名称等。 (4)玻璃生产企业标志玻璃生产企业一般会在自己生产的玻璃上印制商标或公司简称，但也有例外情况，如一些无名小厂会放弃这样品牌宣传机会。 一般来说，只要有国家安全认证标志应该是可以使用的，但也要防范一些不法生产企业盗用国家安全认证标志，消费者最好在选购或使用中多加留心，选择那些标志齐全的玻璃。,上一页,返回,第三节 塑料、玻璃的回收,一、废旧塑料回收与利用 通常以填埋或焚烧的方式处理废旧塑料，焚烧产生的大量有毒气体会造成二次污染，填

16、埋会占用较大空间，塑料自然降解需要百年以上，且析出的添加剂会污染土壤和地下水等。目前，废塑料处理技术的发展趋势是回收利用，但现在废塑料的回收和再生利用率低，技术水平还不够完善。 废旧塑料的回收方法主要包括以下几种。 1.直接燃烧 直接燃烧并回收能量，包括垃圾发电;用于炼铁高炉取代焦炭作还原剂、用做水泥窑的燃料;燃烧后用于各种发电锅炉;一部分油化燃料可用于汽车。,下一页,返回,第三节 塑料、玻璃的回收,2.熔融再生 将废旧塑料熔融再生，即把那将废旧塑料加热熔融后重新塑化。根据原料性质，可分为简单再生和复合再生两种。简单再生主要回收树脂厂和塑料制品厂的边角废料以及易于挑选清洗的一次性消费品，如聚醋饮料瓶、食品包装袋等，回收后其性能与新料差不多。复合再生将废旧塑料热裂解或催化裂解，裂解因最终产品分为回收化工原料(如乙烯、丙烯、苯乙烯等)，以及燃料(汽油、柴油、焦油等)。 废旧塑料在其他方面的用途也非常广泛，如可以用来制造混凝土、水泥、人造沙、填料等。,上一页,下一页,返回,第三节 塑料、玻璃的回收,二、玻璃的回收与利用 国内外的各种研究机构和企业已经对废玻璃的回收利用做了大量的研究。