車用復(fù)合材料三大分類及應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度,、耐腐蝕,、易合成型等優(yōu)點(diǎn)的非金屬材料越來越多的取代傳統(tǒng)的金屬材料,在汽車上得到了應(yīng)用.其中汽車用復(fù)合材料在汽車工業(yè)中越來越得到廣泛的重視和應(yīng)用,而且有著一定的市場開發(fā)前景.樹脂在固化成形時(shí)一般需要添加填充物以增加其強(qiáng)度和韌性,除了粉末,以纖維材料作為增強(qiáng)體形成復(fù)合材料是較為常用的方法.車用復(fù)合材料按增強(qiáng)體的類型可分為短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和薄片增強(qiáng)復(fù)合材料三大類.

短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料:一般指20mm以下的短切纖維作為增強(qiáng)體形成的復(fù)合材料.纖維無規(guī)則的分布在樹脂基體內(nèi),增強(qiáng)效果較差,但制造成本相對較低.

連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料:包括20mm以上的長纖維,、絲束,、非織造布、二維編織物,、多向編織物等增強(qiáng)體與樹脂復(fù)合而形成的復(fù)合材料.其中,非織造布,、二維編織物、多向編織物等由于織物本身具有骨架結(jié)構(gòu),與樹脂復(fù)合時(shí)需要考慮樹脂的浸潤性,一般用來制作汽車頂棚.長纖維和絲束作為增強(qiáng)體材料由于具有較好的增強(qiáng),、增韌效果,近年來受到普遍歡迎.但是由于纖維長度較長,與樹脂復(fù)合時(shí)纖維的分布,、伸直狀態(tài)等工藝較難控制,制造成本較高.目前,以長玻纖、碳纖為增強(qiáng)體的復(fù)合材料除了傳統(tǒng)內(nèi)飾件外,在外覆蓋件,、底盤等多部位均有應(yīng)用.

薄片增強(qiáng)復(fù)合材料:增強(qiáng)體是長與寬尺寸相近的薄片,以平面二維為增強(qiáng)材料與基體復(fù)合而成的復(fù)合材料.

常用塑料材料普遍存在韌性不足,、脆性高等缺點(diǎn),以樹脂材料為基體、纖維為增強(qiáng)體的復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高,、韌性好等優(yōu)點(diǎn),是汽車實(shí)現(xiàn)輕量化的重要途徑.與傳統(tǒng)材料相比,車用復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高,、質(zhì)量輕、比模量高,、抗疲勞性能好及減振性能好等諸多優(yōu)點(diǎn).復(fù)合材料的各個(gè)組成材料在性能上起協(xié)同作用,具有單一材料無法比擬的優(yōu)越綜合性能.因此,在汽車工業(yè)中,復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于車身,、燈殼罩、前后護(hù)板,、保險(xiǎn)杠,、板彈簧、座椅架及驅(qū)動(dòng)軸等部件的設(shè)計(jì)與制造.