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1、十种汽车材料工程材料r金属材料*-黑色金属有色金属非金属材料工程塑料合成纤维r高分子材料y橡胶胶粘剂涂料陶瓷玻璃非金属基复合材料 L金属基复合材料陶瓷材料汽车工程材料分类一、复合材料在传统汽车上，只有1%的汽油用于运送乘客，其余都用于驱动汽车本身运动。所以降低汽车 驱动运动的能量对于节省汽油十分有利。复合材料主要用于发动机罩、翼子板、车门、车顶 板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。 解决方案：提高燃油效率+减轻汽车自重 方案一：采用轻质的碳复合材料取代钢铁，这种材料已经用于制造网球拍和高尔夫球球棒。碳纤维的汽车能减轻一半以上的重量，因而燃油的效率也将提高一倍，
2、也就是说使用同等重 量的燃油可以运行以前两倍的距离。而且碳纤维汽车在碰撞后能保护乘客，因为材料会破碎 成很小的碎片，从而减缓了撞击，这也是减轻汽车重量的好处之一。Fiberforge公司主管赖 特-戴维斯（Dwight Davis）表示：“碳纤维汽车的碎片在经过缓冲器后已经失去了大部分能 量，因此不会给用户造成很大的伤害。” 复合材料特征：1、复合材料是多相体系（由两种或两种以上的不同物质组成）；2、它们的组合必须具有复合效果（即复合材料比单一组成的材料具有更好的综合性能），从而实现强强联合。http:/wenku .baidu com/view/d050270d6c85ec3a87c2c56
3、7html复合材料主要由增强材料和基体材料两大部分组成；增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻 璃纤维，CFRP （碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（环氧树脂）就是基 体。按基体不同，复合材料可分为三大类： 树脂复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料 工艺、 聚合物基复合材料成型加工技术1、手糊成型(hand lay up)http:/ )，纤维增强材料有表面毡、无捻粗纱布(方 格布)等几种。以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料，并驱除气泡，压实基层。铺层 操
4、作反复多次，直到达到制品的设计厚度。树脂因聚合反应，常温固化。可加热加速固化。(2)原材料树脂 不饱和聚酯树脂、已烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。纤维 玻纤、碳纤、芳纶等。虽然厚的芳纶织物难于手工将树脂浸透，亦可用。芯材 任意。(5)典型产品舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型。2、树脂传递成型(RTM)叵Mhttp:/ saaistedrsininjection)。注意树脂一经将纤维材料浸透，树脂注口要封闭，以便树脂固化。注射与固化可在室温或加热条件下进行。模具可以复合材料与钢材料 制作。若采用加热工艺。宜用钢模。(2)原材料树脂：一般多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛；
5、当加温时，高温树脂台双马列来酰亚胺树脂亦可用。法国Vetrotex公司开发了热塑性树脂RTM。纤维：任意。常用玻纤连续毡、缝编材料（其纤维间的缝隙得于树脂传递）、无捻粗纱布；玻纤与热塑性塑料的复合纱及其织物与片材（法国Vetrotex商品名TWINTEX）。芯材：不用蜂窝，因蜂窝空格全被树脂填满，压力会导致其破坏。可用耐溶剂发泡材料 PU、PP、CL、VC 等。（5）典型产品小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳3、纤维缠绕（FW）http:/ 力系统、树脂槽、绕丝嘴，由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴（模）上。纤维缠绕角 度与纤维排列密度根据强度设计，并由芯轴（模）转速与小车往复速度之比
6、，精确地控制。固 化后将缠绕的复合材料制品脱模。对某些两端密闭的产品不用脱模，芯模即包在复合材料产品内，作为内衬。（2）原材料树脂：任意。环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛树脂。纤维：任意。无捻粗纱、缝编和无纺织物。生产管罐时，常用表面毡、短切原丝作为内 衬材料。芯材：可用。虽然复合材料制品通常是单一壳体，一般不用。 (5)典型产品管道、贮罐、气瓶(消防呼吸气瓶、压缩天然气瓶等)、固体火箭发动机壳体4、RIM(Reaction Injection Molding-反应注射成型)http:/ 到闭模中反应成型，此即为工艺过程。若组分一为多元醇，一为异氰酸酯，则反应生成聚氨 酯 。为增加强度，可直接
7、在一种组分内行加入磨碎玻纤原丝和(或)填料。弈可采用长纤维(如 连续纤维毡、织物、复合毡、短切原丝等的预成型物等)增强，在注射前，将长纤维增强材 料预先置模具内。用此法可得到高力学性能的制品。这种工艺称为SRIM(Structural Reaction Injection Molding-结构反应注射成型)。(2)原材料树脂：常用聚氨酯体系或聚氨酯/脲混合体系；亦可采用环氧、尼龙、聚酯等基本；纤维：常用长0.2-0.4mm的磨碎玻璃纤维；芯材：不用。（5）主要产品汽车仪表盘、保险杠、建筑门、窗、桌、沙发、电绝缘件。5、拉挤成型 （Pultrusion）（1）概要 主要采用玻璃纤维无捻粗纱（使用
8、前预先放置在纱架上），它提供纵向（沿生产线方向）增强。其它类型的增强有连续原丝毡、织物等，它们补充横向增强，表面毡则用于提高成品表 面质量。树脂中可加入填料，改进型材料性能（如阻燃），并降低成本。拉挤成型的程序是1）使玻璃纤维增强材料浸渍树脂；2）玻璃纤维预成型后进入加热模具内，进一步浸渍（挤胶）、基本树脂固化、复合材料定型；3）将型材按要求长度切断。 现在已有变截面的、长度方向呈弧型的拉挤制品成型技术。 拉挤成型将增强材料浸渍树脂有两种方式： 胶槽浸渍法：通常采用此法，即将增强材料通过树脂槽浸胶，然后进入模具。此法设备便宜作业性好，适于不饱和聚酯树脂，乙烯基酯树脂。注入浸渍法：玻纤增强材料进
9、入模具后，被注入模具内的树脂所浸渍。此法适于凝胶时 间短、粘度高、生产附产物的树脂基体，如酚醛、环氧、双马来酰亚胺树脂。注入浸渍法http:/ 聚酯纤维表面毡等；芯材：一般不用，现有以PU发泡材料为芯材，外为连续拉挤框型型材，作为保温墙板 的。(3)典型产品建筑屋顶横梁、椽子、门窗框架型材、墙板、石油开采抽油杆、帐篷竿、梯子、桥梁、工具把、手机微波站罩壳、汽车板簧、传动轴、电缆管、光纤光缆芯、钓鱼竿、隔栅、汽车空调器罩、扩轨罩。6、真空袋法法成型(Vacuum bag process)it拔模换(417L)/涂勸世奠剂的预貝:庶傻膜透江/吸MHhttp:/ 在积层上覆以橡胶袋，周边密封，在后用
10、真空泵抽真空，积层从而受到不大于1个气压的压 力,而被压实、成型。(2)原材料 树脂：主要采用环氧树脂、酚醛树脂。不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂则因真空泵将树脂中的苯乙烯(交联剂)过度抽出,可能会造成问题,故一般不用；纤维：同手糊法；芯材：任意。(3)典型产品 艇、赛车、芯材粘结、飞机鼻锥雷达罩、机翼、方向舵。二、金属基复合材料成型加工技术金属基复合材料的成型加工技术因基体材料的不同而不同,一般有以下几种铸造方法：压力铸造法、机械搅拌法、喷射分散法、离心铸造法、中间合金法、涂覆铸造法、渗透铸造法喷射分散法：一般用于航空航天工业。用粉末冶金工艺,铝和铝锂复合材料通过充填陶瓷颗 粒可以提高强度、模量
11、和耐热性。Cospray工艺是在威尔士大学于1969年前推出的Cosprey 工艺的基础上发展出来的。后者是将熔融的铝喷到模板上，集聚沉积成锭块，而新工艺则可 使整块锭的性能保持恒定。通过对整个喷雾沉积过程进行控制，可以制造出具有均匀一致的 显微结构的材料，并可使增强颗粒在铝复合材料中分布的均匀一致。铸造凝固复合法是在基体处于熔融状态下进行的复合的方法，主要有铸造法、加压或非 加压含浸法以及原生（in-situ）复合法。 粉末冶金复合法是颗粒强化复合材料的最常用的制备方法。其工艺过程见图3-6。 搅拌法：通过高速旋转的搅拌使金属液产生漩涡，然后向旋涡中逐渐投入颗粒，使其分散。 三、 陶瓷基复合
12、材料加工技术 纤维增强陶瓷基复合材料的性能取决于多种因素，故在实际中针对不同的材料的制作方法也 会不同，成型技术的不断研究与改进正是为了能获得性能更为优良的材料。 目前采用的纤维增强陶瓷基复合材料的成型方法主要有以下几种：1 泥浆烧铸法：在陶瓷泥浆中把纤维分散，然后浇铸在石膏模型中。2 热压烧结法：将长纤维切短，然后分散并与基体粉末混合，再用热压烧结的方法及可制 得高性能的复合材料。3 浸渍法：适用于长纤维。首先把纤维编织成所需形状，然后用陶瓷泥浆浸渍，干燥后进 行焙烧。复合材料的应用 福特公司所做的研究表明,复合材料可以将零部件的数量减为原来的80%,加工费用相对钢材 降低60%,粘结费用相对焊接减少25%到40%。日产布尔巴特汽车前端板,用钢板制造时由20多个零件组成,而用复合材料只需7个零件。Audi 乘用车多功能支架、仪表板托架、座椅骨架、
