浅谈汽车车身材料及应用
汽车车身材料技术的创新应用与发展趋势
![汽车车身材料技术的创新应用与发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/190f644e773231126edb6f1aff00bed5b8f37356.png)
汽车车身材料技术的创新应用与发展趋势【汽车车身材料技术的创新应用与发展趋势】随着汽车工业的快速发展,汽车车身材料技术也在不断创新与应用,以满足车身安全性、轻量化、环保等要求。
本文将讨论汽车车身材料技术的创新应用以及未来的发展趋势。
一、碳纤维复合材料的应用碳纤维复合材料是一种高强度、高刚性的材料,被广泛应用于汽车车身结构上。
相较于传统的钢铁材料,碳纤维复合材料具有更轻的重量、更低的密度,并且具有更好的耐腐蚀性能。
由于碳纤维复合材料的特点,可以显著降低车身重量,提高车辆的燃油经济性以及性能表现,同时还能够提高车身的安全性能。
二、镁合金的应用镁合金是一种轻质材料,具有较低的密度和较高的强度。
因此,在汽车车身的应用中,镁合金可以用来取代传统的钢铁材料,从而实现车身的轻量化。
不仅如此,镁合金还具有良好的可塑性和抗腐蚀性能,使得它在汽车工业中有广阔的应用前景。
三、铝合金的应用铝合金被广泛应用于汽车车身材料技术中,主要原因是它具备较低的密度和良好的可塑性。
与传统的钢铁相比,铝合金具有更轻的重量,能够显著降低车辆的燃油消耗,并且大大提高汽车的操控性能。
此外,铝合金还具有良好的抗腐蚀性和可回收性,符合环保要求。
四、高强度钢的应用高强度钢是一种强度较高的钢材,可以在车身结构中替代常规钢材。
高强度钢的应用可以增加车辆的刚性,提高车身的安全性能,同时可以减轻车身重量,提高车辆整体性能。
高强度钢的不断创新和应用,为汽车车身材料技术带来了更加广阔的发展空间。
五、发展趋势未来,汽车车身材料技术的发展趋势将更加注重轻量化、高强度化、绿色环保化。
随着社会对环保和节能的要求越来越高,汽车工业将更加注重汽车车身材料的环保性能,例如使用可回收的材料和提高材料的可循环性。
此外,随着电动汽车的普及,汽车车身材料技术也将逐渐向电动汽车和新能源汽车的需求倾斜,以满足电动汽车的需求和要求。
总结起来,汽车车身材料技术的创新应用与发展趋势主要集中在碳纤维复合材料、镁合金、铝合金和高强度钢的应用上。
新型材料在车身结构领域的应用
![新型材料在车身结构领域的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/5a0af4381611cc7931b765ce050876323112740f.png)
新型材料在车身结构领域的应用随着科技的不断进步,新型材料在各个领域的应用也越来越广泛。
在汽车工业中,新型材料也正在被广泛地应用。
车身结构是汽车中最重要的部件之一,决定了汽车的安全性、耐久性和经济性。
因此,采用新型材料来改善车身结构不仅可以提高汽车的性能,还可以降低其质量和制造成本。
接下来,本文将介绍新型材料在车身结构领域的应用。
1. 高强度钢高强度钢是一种具有高强度、高耐久性和高塑性的材料,已成为现代车身结构中的重要材料之一。
其强度比普通钢高2-3倍,且在工程应用中能保持较好的可塑性和韧性。
在车身结构中,高强度钢主要用于逆冲碰撞安全需要(前端结构)、侧面碰撞安全需要(侧梁、门柱)和整车重量控制(底盘、车身骨架)等方面。
2. 铝合金铝合金是另一种具有广泛应用前景的新型材料。
其密度较小,具有重量轻、刚性高、抗腐蚀性好等优点。
在汽车制造中,铝合金主要用于车身门板、车架、车门框架和行李箱盖等部件制造。
与传统的冷轧钢相比,铝合金的强度和刚度更高,因此可以获得更好的安全性和舒适性,同时减少汽车整体重量。
3. 碳纤维碳纤维是一种轻质、高强度、高韧性的材料,是新型材料中具有最高强度和刚度的一种。
在车身结构领域,碳纤维主要用于车身外壳、底盘、车架等高强度和轻量化部件的制造。
与铝合金相比,碳纤维的重量更轻,但是价格更高,需要制造成本更高的汽车。
4. 玻璃钢玻璃钢是一种脆性较强、耐候性和化学稳定性较好的材料。
在汽车制造中,玻璃钢主要用于制造车身外壳和后尾箱盖。
由于其优异的性能和成型性,玻璃钢已经在高档汽车中得到广泛应用。
随着该材料的不断改进和创新,玻璃钢材料在未来的汽车领域中将有更好的应用前景。
在新型材料的应用方面,我想说一下,汽车制造商会选择不同的材料进行制造,这不仅仅取决于安全性能,还取决于多种因素,如材料的成本、成型性、可持续性等。
毕竟,无论在何种情况下,汽车制造商们都需要为他们制造的汽车考虑到成本。
因此,新型材料的应用需要在各个方面都进行考虑。
汽车车身材料的性能与比较
![汽车车身材料的性能与比较](https://img.taocdn.com/s3/m/581025deed3a87c24028915f804d2b160b4e8628.png)
汽车车身材料的性能与比较在汽车制造领域,车身材料的选择至关重要,它不仅影响着汽车的外观、性能,还与安全性、耐久性以及成本等方面密切相关。
目前,常见的汽车车身材料主要包括钢材、铝合金、碳纤维复合材料等,每种材料都有其独特的性能特点。
钢材是汽车车身制造中应用最为广泛的材料之一。
其优点首先在于成本相对较低,具有较高的强度和韧性,能够承受较大的载荷和冲击。
同时,钢材的加工工艺成熟,易于成型和焊接,可以制造出各种复杂的形状和结构。
然而,钢材也有其不足之处。
它的密度较大,使得车身重量较重,从而增加了车辆的油耗。
此外,钢材在长期使用过程中容易生锈,影响车身的美观和耐久性。
铝合金作为一种轻质金属材料,在汽车车身中的应用越来越广泛。
相比钢材,铝合金的密度较小,能够显著减轻车身重量,从而提高燃油经济性和车辆的动力性能。
同时,铝合金具有良好的耐腐蚀性,不易生锈,能够延长车身的使用寿命。
铝合金的强度虽然不如高强度钢材,但通过合理的结构设计和加工工艺,可以满足汽车车身的强度要求。
不过,铝合金的成本较高,且在加工和焊接方面存在一定的难度,这在一定程度上限制了其大规模应用。
碳纤维复合材料是一种新型的高性能材料,具有优异的力学性能。
它的强度和刚度都非常高,重量却极轻,能够大幅度减轻车身重量,提升车辆的性能表现。
碳纤维复合材料还具有良好的抗疲劳性和耐腐蚀性,能够适应各种恶劣的环境条件。
然而,碳纤维复合材料的成本极高,目前主要应用于高端跑车和赛车等领域。
此外,碳纤维复合材料的修复难度较大,一旦发生损坏,维修成本高昂。
除了上述几种主要材料外,还有一些其他材料也在汽车车身制造中得到了应用。
例如,塑料在汽车内饰和外饰部件中广泛使用,具有重量轻、成本低、易于成型等优点。
镁合金具有比铝合金更低的密度和良好的减震性能,但强度相对较低,应用范围有限。
在实际的汽车制造中,车身材料的选择往往不是单一的,而是根据车辆的定位、性能要求和成本等因素进行综合考虑。
汽车车身材料应用现状与发展趋势
![汽车车身材料应用现状与发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/169fa3f77e192279168884868762caaedd33bae2.png)
汽车车身材料应用现状与发展趋势汽车车身材料是指汽车的整个车身结构所使用的材料,包括钢铁、铝合金、碳纤维等材料。
随着科技的不断发展和环保意识的加强,汽车车身材料也在不断地更新换代。
目前,在汽车车身材料的应用中,钢材占据了主要的市场份额。
对于低端车型来说,普通的碳钢材质仍然是首选的材料。
但是,对于高端车型来说,高强度钢、先进高强度钢和再结晶钢等新型材料的应用越来越广泛。
这些材料具有重量轻、刚性好、防腐耐用、热稳定性和能耗节约等优秀特性,能够有效地提升汽车的安全性能和燃油效率。
除了钢材,铝合金在汽车车身材料中也有着广泛的应用。
铝合金是一种轻质、高强度的材料,具有良好的成形性和抗腐蚀性能。
因此,在高端车型中代码降低车身重量和提升燃油经济性方面,铝合金已成为首选的材料。
但是,铝合金的复合加工难度较高,成本也相对较高,这限制了它在低端车型中的应用。
随着全球经济的快速发展,碳纤维等新材料也开始应用于汽车车身中。
碳纤维具有较高的强度和刚度,同时也非常轻盈,同等强度下,其重量只有钢的1/5。
这些优越的性能使碳纤维在汽车车身中有着广泛的应用前景。
但是,碳纤维在加工和制造方面存在着一定的难度和成本问题,因此在当前阶段的应用仍然有一定的限制。
未来,随着环保和燃油经济性要求的不断提高,汽车车身材料将会更加趋向于轻量化和复合化。
使用新型材料,同时也需要满足强度和安全性的要求,以及生产成本的限制。
综合考虑各方面因素,汽车车身材料的未来发展主要有以下几个方向:一是材料轻量化。
随着汽车制造业环保和燃油经济性的要求日益提高,汽车车身材料的轻量化成为趋势。
轻量化是提升汽车能源利用效率和行驶性能的重要途径。
二是复合材料化。
汽车车身复合材料的应用是汽车轻量化与高于要求的强度、韧性等多种性能要求之间的一个完美协调的产物。
复合材料的高强度和轻量化是实现轻量化的重要途径。
复合材料的成本虽然比普通材料高,但随着其生产规模的不断扩大,成本也将逐渐降低。
汽车常用材料的应用
![汽车常用材料的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/ddb98886f021dd36a32d7375a417866fb84ac087.png)
汽车常用材料的应用汽车是现代社会不可或缺的交通工具,其所使用的材料也具有多样性和复杂性。
汽车常用材料的应用范围广泛,涵盖了车身、发动机、内饰以及其他各个部件。
以下是对汽车常用材料应用的介绍。
1. 钢铁材料:钢铁是汽车制造中最常用的材料,广泛应用于车身、底盘框架等结构件。
汽车钢材通常要求具有高强度、优良的可塑性和耐腐蚀性能。
高强度钢可以提高车身的刚性和安全性能;耐腐蚀钢可以延长汽车的使用寿命。
目前,汽车行业正在逐渐发展高强、高塑性的先进钢材,如高强度钢板、双相钢、热成形钢板等。
2. 铝合金材料:铝合金在汽车制造中被广泛使用,用于车身结构件、发动机零部件和悬挂系统等。
铝合金具有重量轻、强度高、良好的导热性和耐腐蚀性等特点,可以有效降低汽车整体重量,提高燃油经济性和减少尾气排放。
3. 塑料材料:塑料在汽车制造中扮演着越来越重要的角色,用于内饰、外饰、车灯及其他各种构件。
塑料具有重量轻、成型性能好、耐腐蚀、绝缘等特点,而且价格相对较低。
目前,汽车行业使用最广泛的塑料材料有聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酰胺(PA)等。
4. 橡胶材料:汽车橡胶主要用于轮胎、密封件、悬挂系统等部件。
橡胶具有良好的弹性和缓冲性能,可以提高车辆的舒适性和操控性能。
常见的橡胶材料有天然橡胶、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶等。
5. 玻璃材料:汽车玻璃主要用于车窗、后视镜等部件。
汽车玻璃要求透明度高、强度大、耐热、耐腐蚀等特点。
现代汽车玻璃主要分为安全玻璃和夹层玻璃,安全玻璃具有抗冲击、不易破碎的特点,夹层玻璃则可以有效隔音和抵御紫外线。
6. 合成材料:合成材料在汽车制造中应用广泛,如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
碳纤维具有重量轻、强度高、刚性好等特点,广泛应用于跑车、赛车等高端汽车中。
玻璃纤维在汽车零部件中用于增强和增加刚性。
除了以上常用材料,汽车制造中还会使用到各种金属合金、陶瓷材料和复合材料等。
随着汽车制造技术的发展和环保要求的提高,对材料的性能和品质提出了更高的要求,同时也推动了新材料的研发和应用。
汽车材料的性能和应用
![汽车材料的性能和应用](https://img.taocdn.com/s3/m/7d51f5addc88d0d233d4b14e852458fb770b38a5.png)
汽车材料的性能和应用汽车是一种现代化的交通工具,已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
同时,随着汽车的不断发展和进步,对汽车材料的要求也越来越高。
汽车材料的性能和应用是汽车技术发展的重要方面。
汽车材料的性能汽车材料的性能对汽车的安全性、耐用性和经济性等方面都有着至关重要的影响。
现代汽车材料的性能主要集中在以下几个方面。
1. 抗拉强度汽车材料的抗拉强度是指在拉伸过程中所承受的最大应力值。
抗拉强度是衡量汽车材料强度的重要指标。
目前,在汽车制造中,常见的高强度材料有铝合金,碳纤维等。
2. 耐热性汽车中的发动机和排气系统等部件需要在高温环境下工作,因此材料的耐热性也成为了一项重要的性能指标。
主要应用的材料有高铬合金钢、高温陶瓷等。
3. 耐腐蚀性汽车在使用过程中会接触到各种各样的液体和气体,这些液体和气体的腐蚀性会对汽车材料产生不同程度的影响。
因此,对于汽车材料来说,耐腐蚀性也是一项重要的性能指标。
常用材料有不锈钢、镀锌铁等。
4. 韧性汽车材料的韧性表示材料在受到外力作用时的变形能力,主要对汽车的抗撞性能起到关键作用。
现代汽车制造使用的高韧性材料主要包括高强度钢、钛合金等。
5. 耐久性汽车材料的耐久性指在长期使用中,能否保持其性能不受明显损伤。
在现代汽车制造中,使用的耐久性高的材料主要包括玻璃钢、碳纤维等。
汽车材料的应用现代汽车制造使用的材料种类繁多,具有广泛的应用领域,以下是几种常用的汽车材料及其应用。
1. 高强度钢当前,高强度钢已经成为现代汽车制造中应用最广泛的材料之一。
高强度钢可以分为低合金高强度钢、高强度低合金钢、天绵高强度钢等多个品种。
高强度钢的强度和韧性都比普通钢好,具有耐撞性能,被广泛应用于车身、底盘以及发动机等部位。
2. 铝合金汽车中使用的铝合金主要分为铝镁合金、铝锰合金和铝钛合金等。
铝合金具有比普通钢更好的强度、硬度和耐腐蚀性,同时还有较好的导热和导电性能,因此,在汽车制造中,铝合金广泛应用于车身、发动机缸盖、散热器等部位。
汽车常用材料的应用
![汽车常用材料的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/0206475f58eef8c75fbfc77da26925c52cc591f8.png)
汽车常用材料的应用汽车作为现代交通工具的重要组成部分,其制造使用了各种各样的材料。
这些材料不仅要求具有较高的强度和稳定性,还需要具有轻量化、节能、环保等特性。
下面将介绍一些汽车常用材料及其在汽车制造中的应用。
1. 钢铁材料钢铁是汽车制造中最常见的材料之一,主要用于汽车的车身、底盘、车架等部件。
汽车钢材主要分为普通碳素结构钢、低合金高强度钢、淬火高强度钢、热成形钢等。
这些钢材具有较高的强度和韧性,能够满足汽车在碰撞和承载等方面的需求。
而且,随着汽车轻量化的需求,新型的高强钢材和淬火高强度钢材在汽车制造中的应用越来越广泛。
2. 铝合金材料随着对汽车轻量化和节能环保的要求,铝合金作为轻质金属材料在汽车制造中得到广泛应用。
铝合金的密度轻、强度高,不仅可以有效减轻汽车整体重量,提升汽车燃油经济性,还能够提高汽车的动力性能和舒适性。
目前,铝合金主要应用于汽车的发动机、底盘、悬挂系统等部件,特别是高速列车、地铁等轨道交通工具的车体结构。
3. 工程塑料工程塑料在汽车制造中的应用也日益广泛。
相比传统金属材料,工程塑料具有重量轻、成型性好、耐腐蚀性好、绝缘性能好等优点,可以有效减轻汽车质量、降低生产成本。
目前,塑料材料主要应用于汽车的内饰件、外饰件、车灯、零部件等方面,比如汽车的前保险杠、后保险杠、车内仪表板等部件。
4. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料是一种高性能、轻质、高强度的新型材料,在汽车制造中得到越来越多的应用。
碳纤维复合材料具有重量轻、抗拉强度高、抗压强度高、热稳定性好等优点,可以广泛应用于汽车的车身、车顶、车门、发动机罩等部件。
而且,碳纤维复合材料还可以有效提高汽车的安全性和舒适性,满足汽车轻量化、节能环保的要求。
5. 橡胶材料橡胶材料在汽车制造中主要用于汽车的悬挂系统、轮胎、密封件、减震器等部件。
橡胶具有良好的弹性、耐磨损性、耐油性、耐高温性等特性,可以有效提高汽车的行驶稳定性和舒适性。
橡胶材料还可以有效减少汽车的噪音和震动,提高汽车的安全性和使用寿命。
汽车车身材料探索
![汽车车身材料探索](https://img.taocdn.com/s3/m/37fe564b591b6bd97f192279168884868762b806.png)
汽车车身材料探索随着科技的不断发展,汽车制造技术也在不断地创新和改进。
其中,汽车车身材料的选择对于汽车的性能、安全和可持续性方面起着至关重要的作用。
本文将探讨当前汽车车身材料的发展趋势以及对汽车行业的影响。
1. 传统车身材料传统上,汽车车身材料主要是钢铁。
钢铁具有高强度、耐腐蚀和成本低廉的特点,因此在过去的几十年里一直是汽车制造业的主要选择。
然而,随着对环保和能源效率的要求越来越高,传统钢铁在某些方面已经显得不够理想。
2. 轻量化趋势轻量化是当今汽车制造业的一个主要趋势。
轻量化车身材料可以显著减少汽车的整体重量,从而提高燃油效率和减少排放。
目前,许多汽车制造商正在积极研究和应用新型轻量化材料。
3. 铝合金铝合金是一种轻质、高强度的材料,具有良好的成型性和耐腐蚀性能。
它广泛应用于汽车制造中,例如车轮、引擎盖和车门等部件。
相较于传统钢铁,铝合金具有更低的密度,因此可以显著减轻汽车的整体重量。
4. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料由碳纤维和树脂基材料组成。
这种材料具有极高的强度和刚度,并且相对轻量。
由于其优异的力学性能,碳纤维复合材料被广泛应用于赛车等高性能汽车中。
然而,由于成本较高,目前尚未在大规模量产车型中得到广泛应用。
5. 高强度钢高强度钢是指通过特殊的热处理和调整成分比例获得更高强度的钢材。
与普通钢相比,高强度钢可以在保持相同强度的同时减少材料重量。
这种材料被广泛应用于近年来推出的一些轻量化车型中,如特斯拉的电动汽车。
6. 新兴材料除了上述常见的车身材料,还有一些新兴材料在逐渐引起汽车行业的关注。
例如,镁合金具有较低的密度和良好的机械性能,可以广泛应用于汽车制造中。
此外,聚合物材料和生物基材料也被视为未来汽车车身材料的潜在选择。
总结:在汽车制造业的发展过程中,汽车车身材料的选择至关重要。
传统的钢铁材料正在逐渐被轻量化材料所取代,以提高汽车的燃油效率和降低碳排放。
铝合金、碳纤维复合材料和高强度钢等新型材料在轻量化方面都表现出了很大的潜力。
汽车常用材料的应用
![汽车常用材料的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/2dd7132da88271fe910ef12d2af90242a995ab72.png)
汽车常用材料的应用汽车是现代社会中不可或缺的交通工具,而汽车的制造离不开各种各样的材料。
汽车常用的材料种类繁多,不同的材料有着不同的性能和用途。
本文将从金属材料、塑料材料、橡胶材料和复合材料四个方面介绍汽车常用的材料及其应用。
一、金属材料金属材料是汽车制造中最为常用的材料之一,它具有优良的物理性能和机械性能,能够满足汽车对强度、刚性和耐磨性等性能的要求。
在汽车制造中,常用的金属材料包括钢铁、铝、镁、铜、锌等。
由于钢铁具有良好的强度和韧性,因此在汽车制造中占据着主导地位。
钢铁主要用于汽车车身、底盘、发动机、传动系统等重要零部件的制造。
而铝、镁等轻金属则常用于制造汽车的车身、发动机外壳、悬挂系统等部件,以减轻汽车的重量,提高汽车的燃油经济性和操控性能。
二、塑料材料塑料材料是一种非常常见的汽车材料,它具有重量轻、成型性好、耐腐蚀等优点,广泛应用于汽车内饰、外观部件、车灯、水箱、油箱、防撞梁等零部件的制造。
常用的汽车塑料材料包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚酯树脂(PET)等。
这些塑料材料用途广泛,能够满足汽车制造中对轻量化、节能环保等方面的要求。
三、橡胶材料橡胶材料是汽车制造中不可或缺的材料之一,它具有良好的弹性、耐磨性、耐老化性和密封性等特点,被广泛应用于汽车的轮胎、悬挂系统、密封件、减震器、橡胶软管等零部件的制造。
常用的汽车橡胶材料包括天然橡胶、合成橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶等。
这些橡胶材料能够有效提高汽车的行驶稳定性和舒适性,保护汽车的零部件不受磨损和腐蚀。
四、复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的一种新型材料,它综合了各种原材料的优点,具有重量轻、强度高、刚性好、耐磨性强等优点,被广泛应用于汽车的车身、车架、发动机外壳、悬挂系统等部件的制造。
常用的汽车复合材料包括碳纤维复合材料、玻璃钢复合材料、铝基复合材料等。
这些复合材料能够有效提高汽车的整体性能,实现汽车的轻量化、结构刚性和安全性的提升。
浅谈汽车车身材料及应用
![浅谈汽车车身材料及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/e70563f42f60ddccdb38a02e.png)
浅谈汽车车身材料及应用涂料按其属性分为两大类:有机涂料和无机涂料。
有机涂料广泛用于金属、木材、塑料等材料表面的保护和装饰;无机涂料主要用于在土建领域。
汽车涂装用涂料为有机涂料。
一、涂料的组成与作用1、涂料的组成涂料主要由五大类材料组成,油料、树脂是涂料组成中的基础,是主要成膜物质,常称为固着剂或粘接剂。
能够把颜料等其它成膜物质粘接起来形成涂料,起到保护表面和装饰的作用。
涂料中没有这两个部分,就不能形成牢的涂膜,而且涂料的许多特性,主要取决于这两个部分的性能。
颜料使涂料其有一定的着色能力,呈现一定颜色,增加涂层厚度和遮盖力,起到调色、装饰和标志作用,是涂料中的次要成膜物质。
溶剂包括助溶剂、稀释剂两种。
溶剂能溶解并稀释涂料中的成膜物质,改善涂层厚度性能。
稀释剂的主要作用是用来调整涂料的粘度,以利于形成均匀光滑的涂层。
辅助材料在涂料中的作用是辅助成膜物质改善涂料性能,如催干剂用来加快涂料的干燥速度,改善涂料性能和成膜后的质量;增塑剂用来提高涂层的韧性;防潮剂用来防止因施工环境湿度太大时引起涂层泛白等问题;此外还有因化剂、抗结皮剂、抗老化剂等。
2、涂料的结构组分按涂料的组成和结构类型不同,可将涂料区分为溶剂型涂料、水溶性涂料、粉末涂料、光固化涂料等。
涂料的组成不同就构成了不同的涂料品种,常用的有清漆、色漆、腻子等。
①清漆:涂料组分中没有加入颜料和体质颜料,而呈清澈透明的胶质液体涂料。
②色漆:涂料组分中加有颜料的不透明的涂料。
③粉末涂料:涂料组分中不含有挥发性物质的无溶剂固态粉末状涂料。
这类涂料有热塑性和热固性两种。
④腻子:涂料组分中加有大量体质颜料的稠厚浆状体。
3.涂料的作用涂料是一种成膜物质,涂料是国民经济中一种不可缺少的重要材料。
⑴保护作用物体表面被涂后,涂料便可使物面与空气、水分、日光以及有害气体和微生物等隔离,因而可以保护物面、防止腐蚀和老化从而延长使用寿命。
对于某些工业制品和机械设备,还可以根据其特殊的工作环境的需要涂以专门涂料,如耐酸、耐碱、耐油、耐高温等性能的涂料,起到保护作有用。
浅谈汽车车身材料及应用
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邢台职业技术学院毕业论文题目:常用汽车车身材料种类及材料专业:班级:姓名:学号:指导教师:日期:常用汽车车身材料种类及材料摘要:随着汽车保有量的不断增长,汽车已成为我们身边不可缺少的交通工具,那么面对越来越高的油价,我们无法把有限的石油再次利用,有资料表明,在2010年前,汽车数量突破10亿大关。
在1990-2020年期间,估计汽车数量将从7亿增加到14亿辆,到2013年石油的储备总量的1/2将被耗尽,如何减少石油的损耗?那么车身材料的轻量化无疑是一个重大的突破口。
本文详细地论述了车身材料,车身材料应用现状以及车身材料应用的发展趋势。
关键词:钢板,铝合金,镁合金,工程塑料,高强纤维度复合材料1.汽车车身材料的种类1.1钢板车身结构中有两种类型的钢板:热轧钢板和冷轧钢板。
热轧钢板是在 800℃以上的高温下轧制的,它的厚度一般在 1.6~8 mm之间,用于制造汽车上比较厚的零部件,例如车身和横梁;车架、车辆车身内部钢板、底盘零件、底盘大梁等。
冷轧钢板是由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄,并经过退火处理得到的(因为滚轧的关系,内部结构变硬,故而实施退火处理使它软化)。
他的厚度精度高,厚度为0.4~1.4mm。
表面质量好,并且具有良好的可压缩性。
当今的汽车主要使用高强度钢板,从前的高强度钢板,延伸强度虽高于低碳钢板,但延伸率只是后者的50%,所以只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。
现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素,经各种处理轧制而成,其抗拉强度高达420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3倍,延伸性能极好,可轧制成很薄的钢板,是车身轻量化的重要材料。
到2000年,其用量已上升到50%左右。
中国奇瑞汽车公司与宝钢合作,2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg,占车身钢板用量的46%,对减重和改进车身性能起到了良好的作用。
其品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢和超低碳高强度冷轧钢板等。
汽车常用材料的应用
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汽车常用材料的应用汽车作为现代社会中不可或缺的交通工具,其制造过程中广泛应用了各种材料,以保证车辆的安全、舒适和性能。
下面就让我们一起来看看汽车常用材料的应用吧。
汽车的车身是由各种材料构成的,其中最常见的是钢铁。
钢铁具有良好的强度和韧性,能够为车辆提供良好的抗撞性能。
除了传统的冷轧钢板外,现代汽车还广泛采用了高强度钢、热成型钢、镀锌钢等新型材料,以满足车身轻量化、安全性能的要求。
为了降低车身重量,提高车辆燃油经济性,一些高档车型还采用了铝合金、碳纤维等轻质材料,来取代部分钢铁材料。
在汽车内饰方面,常用的材料包括塑料、皮革、织物等。
塑料在汽车内饰中占据了主导地位,其具有成型性好、重量轻、耐磨、易清洁等优点,因此被广泛用于汽车仪表板、门板、椅背等部位。
皮革则常用于座椅、方向盘等部位,因为其舒适度和豪华感。
而织物则常用于车顶、地毯等部位,因为其具有吸音、隔热等特点。
为了提高汽车内饰的品质和安全性能,一些高档车型还使用了木质饰板、碳纤维等特殊材料。
除了车身和内饰,汽车的发动机和底盘等部位也涉及到许多材料的应用。
发动机是汽车的心脏,其中用到了许多高温、高压、腐蚀等恶劣环境下工作的材料。
发动机缸体、曲轴、连杆等部位常用的材料有铝合金、铸铁、高强度合金钢等。
而为了提高发动机的燃烧效率和减少排放,一些高级车型还采用了陶瓷涂层、复合材料等新型材料。
底盘部位的材料也至关重要。
为了确保车辆悬挂、转向、制动等系统的性能,常用的材料有高强度钢、铝合金、锻造材料等。
这些材料不仅要具有足够的强度和刚度,还要具有足够的耐磨、耐腐蚀等特性,以确保汽车在各种路况下都能保持稳定的行驶性能。
除了上述所提到的材料之外,汽车的制造还涉及到了许多其他材料的应用。
玻璃是汽车的重要部件,用于车窗、后视镜等部位。
汽车轮胎的材料常常是橡胶和纤维材料的复合物,以提供良好的抓地力和舒适性。
还有一些特殊功能的材料被广泛应用于汽车制造,车身减震材料、隔音材料等,都在一定程度上提高了汽车的安全性和舒适性。
汽车常用材料的应用
![汽车常用材料的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/0a72446eac02de80d4d8d15abe23482fb4da0227.png)
汽车常用材料的应用汽车是现代生活中不可或缺的交通工具之一,它的性能与质量直接影响着人们的出行体验与安全。
而汽车的性能与质量又与其所采用的材料有着密切的关系。
本文将介绍几种汽车常用的材料及其在汽车制造中的应用。
我们来介绍一下钢铁材料。
钢铁是汽车中最基本的结构材料之一,它的强度高、耐磨、防腐蚀性好,可以用于汽车的车身、车架、发动机等部分。
在车身中,高强度的钢铁可以提高车身的刚性和抗碰撞能力;在车架中,钢铁可以承受车辆的重量和路况的冲击;在发动机中,钢铁可以承受高温高压环境下的磨损和压力。
钢铁能够满足汽车生产的大批量需求,且成本较低,因此成为汽车制造中最常使用的材料之一。
随着汽车行业的发展,对汽车轻量化的需求越来越高。
为了降低油耗和碳排放,并提高汽车的操控性和舒适性,汽车制造商开始采用一些轻质材料,如铝合金。
铝合金具有良好的强度和韧性,同时相对重量较轻,可以大幅度降低车身的重量。
在现代汽车制造中,铝合金广泛应用于发动机罩、车门、车轮等部位,从而实现汽车的轻量化。
除了钢铁和铝合金,塑料也是汽车制造中常用的材料之一。
塑料的优点是质轻、成型性好、耐腐蚀、绝缘性好等,因此可以用于汽车内饰件、外饰件、管路等部分。
与传统材料相比,塑料可以减少汽车的重量,提高燃油经济性,同时还可以提供更多的设计自由度,让汽车的外观更加美观多样化。
除了上述材料外,纤维复合材料也是汽车制造中的新兴材料。
纤维复合材料由纤维和基体材料组成,具有较高的强度和刚度,同时重量较轻,具有优异的机械性能和抗腐蚀性能。
纤维复合材料可以用于汽车的车身、车架、悬挂系统等部分,可以提高汽车的刚性和抗碰撞能力,并降低车身的重量。
近年来,越来越多的汽车制造商开始采用纤维复合材料来制造高性能、轻量化的汽车。
汽车常用的材料包括钢铁、铝合金、塑料和纤维复合材料。
钢铁是汽车制造中最常用的材料,具有高强度和耐久性;铝合金和塑料可以实现汽车的轻量化,提高燃油经济性和舒适性;纤维复合材料则逐渐被应用于高性能轻量化汽车的制造。
车身的材料
![车身的材料](https://img.taocdn.com/s3/m/ba127bb1cd22bcd126fff705cc17552706225e67.png)
车身的材料车身的材料在汽车制造中起到了非常重要的作用,影响着车辆的质量、安全性和耐久性等方面。
随着科技的进步和材料工艺的不断创新,车身材料的选择也在不断演变和完善。
目前,常见的车身材料主要有钢铁、铝合金、塑料以及碳纤维等。
下面将对每种材料的特点和应用进行简要介绍。
1. 钢铁:钢铁是目前用于车身制造的最主要的材料。
它的主要特点是坚固、可塑性高、成本相对较低。
钢铁车身能够提供良好的抗撞击能力和刚性,提高车辆的安全性。
然而,钢铁车身的缺点是重量较重,会增加燃油消耗和碳排放。
2. 铝合金:铝合金是一种轻质高强度的材料,具有良好的耐腐蚀性和导热性。
相对于钢铁,铝合金车身重量较轻,可以提高燃油效率和减少碳排放。
然而,铝合金的制造成本较高,且可塑性较差,容易受到冲击和划伤。
3. 塑料:塑料是一种轻质、耐用且降低噪音的材料,常用于车身外壳和内饰等部件的制造。
塑料具有良好的抗化学腐蚀性和绝缘性能。
然而,塑料的刚度和强度相对较低,容易受到撞击和损坏。
4. 碳纤维:碳纤维具有优良的力学性能,比如高强度、高模量和低密度。
它是一种轻质高强度的先进材料。
碳纤维车身能够提供更好的燃油效率,减轻车辆重量,提高车辆的操控性能和加速性能。
然而,碳纤维的制造成本高,可塑性差,容易受到冲击和损坏。
总体而言,不同的车辆应用不同的材料制造车身,根据其需求来平衡车身的强度、重量和成本等因素。
目前,许多汽车制造商正在致力于研发新的车身材料,以寻求更好的性能和环保特点。
同时,一些新兴技术如3D打印技术和复合材料技术,也为车身材料的发展提供了新的可能性。
未来,我们有理由相信车身材料会变得更加轻量化、环保和安全,为驾驶者提供更好的驾驶体验和行驶效果。
汽车车身结构与材料
![汽车车身结构与材料](https://img.taocdn.com/s3/m/af68596ccdbff121dd36a32d7375a417876fc146.png)
汽车车身结构与材料是汽车工程中重要的组成部分,它们共同决定了汽车的外观、安全性和耐用性。
本文将介绍汽车车身结构与材料的有关知识。
一、汽车车身结构汽车车身结构通常由车身壳体、车架、车门、车窗、车顶和行李箱等部分组成。
车身壳体通常采用高强度钢板或铝合金板材,具有较高的抗冲击和抗变形能力。
车架是支撑车身壳体的主要结构,通常采用高强度钢或铝合金制成,具有较高的强度和刚度。
车门、车窗、车顶和行李箱等部件也是车身的重要组成部分,它们需要与车身壳体配合,确保车辆的外观和功能性。
二、汽车车身材料汽车车身材料是汽车工程中最重要的组成部分之一,它直接关系到汽车的安全性和环保性。
目前,汽车车身材料主要包括以下几种:1. 高强度钢板:高强度钢板是一种具有较高强度和刚度的材料,广泛应用于汽车车身壳体和底盘的制造。
它具有较高的抗冲击和抗变形能力,可以保证车辆的安全性。
但是,高强度钢板制造的车辆重量较大,不利于环保。
2. 铝合金材料:铝合金材料是一种具有较好耐腐蚀、轻质和高强度特点的材料,被广泛应用于汽车车身制造。
与高强度钢板相比,铝合金材料可以减轻车辆重量,提高燃油经济性,同时也可以保证车辆的安全性。
但是,铝合金材料的加工难度较大,成本较高。
3. 碳纤维复合材料:碳纤维复合材料是一种具有高强度、轻质和耐腐蚀等特点的材料,被广泛应用于赛车和高端豪华车型。
它不仅可以减轻车辆重量,提高燃油经济性,还可以提高车辆的外观和性能。
但是,碳纤维复合材料的成本较高,加工难度也较大。
总之,汽车车身结构与材料是汽车工程中非常重要的组成部分,它们直接关系到车辆的安全性、环保性和外观。
随着汽车工业的不断发展和技术进步,汽车车身材料也在不断改进和创新,未来汽车车身材料将向着更加环保、轻量化和高性能的方向发展。
汽车车身材料
![汽车车身材料](https://img.taocdn.com/s3/m/f81eb33c178884868762caaedd3383c4bb4cb41c.png)
汽车车身材料汽车车身材料是指用于汽车车身制造的材料,其选择对于汽车的性能、安全性和经济性都有着重要的影响。
目前,常见的汽车车身材料主要包括钢铁、铝合金、碳纤维复合材料等。
不同的材料具有不同的特性和优缺点,因此在汽车制造中需要根据具体的需求来选择合适的材料。
首先,钢铁是目前汽车车身制造中最常用的材料之一。
钢铁具有良好的强度和韧性,能够有效保护车辆内部构件和乘客的安全。
此外,钢铁的成本相对较低,易于加工和成型,因此在大多数传统汽车中被广泛应用。
然而,钢铁的密度较大,会增加汽车的整体重量,从而影响燃油经济性和动力性能。
其次,铝合金作为一种轻质金属材料,近年来在汽车制造中得到了广泛的应用。
相比于钢铁,铝合金具有更低的密度,能够有效降低汽车的整体重量,提高燃油经济性和操控性能。
此外,铝合金具有良好的抗腐蚀性和成型性,能够满足汽车对于外观和设计的要求。
然而,铝合金的成本较高,加工难度大,而且其强度和韧性相对较低,需要通过合金化和工艺改进来提高其性能。
此外,碳纤维复合材料作为一种高强度、轻质的先进材料,也逐渐在汽车制造中得到了应用。
碳纤维复合材料具有极高的比强度和比模量,能够显著降低汽车的整体重量,提高燃油经济性和加速性能。
同时,碳纤维复合材料还具有优异的抗腐蚀性和设计自由度,能够实现更加复杂和轻量化的车身结构。
然而,碳纤维复合材料的成本较高,加工难度大,而且其可塑性和冲击性能相对较差,需要特殊的工艺和技术来加以解决。
综上所述,不同的汽车车身材料各有其特点和适用范围。
在实际应用中,汽车制造商需要根据车辆的定位和设计要求来选择合适的材料,以实现最佳的性能、安全性和经济性。
同时,随着材料科学和工艺技术的不断发展,未来汽车车身材料的选择将更加多样化和个性化,以满足不同用户群体的需求。
汽车车身材料的选择与应用
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汽车车身材料的选择与应用在汽车工业的发展历程中,车身材料的选择一直是一个至关重要的环节。
它不仅关系到汽车的性能、安全性、耐久性,还对生产成本、环保要求等方面产生着深远的影响。
随着科技的不断进步和消费者需求的日益多样化,汽车车身材料的种类也越来越丰富,为汽车制造商提供了更多的选择。
汽车车身材料的种类繁多,常见的包括钢材、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料等。
每种材料都有其独特的性能特点,适用于不同的车型和应用场景。
钢材是汽车车身制造中应用最为广泛的材料之一。
它具有良好的强度和韧性,成本相对较低,加工工艺成熟。
高强度钢的出现,更是在保证车身强度的同时,减轻了车身重量。
然而,钢材的密度较大,会增加车辆的整体重量,从而影响燃油经济性和动力性能。
铝合金是一种轻质金属材料,其密度约为钢材的三分之一。
在汽车车身中的应用,可以显著减轻车身重量,提高燃油效率和车辆性能。
铝合金还具有良好的耐腐蚀性和可回收性,符合环保要求。
但铝合金的成本相对较高,加工难度较大,限制了其在一些经济型车辆中的广泛应用。
镁合金是比铝合金更轻的金属材料,但其强度和耐腐蚀性相对较差。
目前,镁合金在汽车车身中的应用还相对较少,主要用于一些高端车型的零部件制造。
碳纤维复合材料具有极高的强度和刚度,同时重量极轻。
它在高性能跑车和赛车中得到了广泛应用,能够显著提升车辆的加速、制动和操控性能。
然而,碳纤维复合材料的成本极高,生产工艺复杂,难以大规模应用于普通量产车型。
在选择汽车车身材料时,需要综合考虑多个因素。
首先是性能要求,包括强度、刚度、耐腐蚀性、碰撞安全性等。
例如,在设计一款高性能跑车时,为了追求极致的性能,可能会选择碳纤维复合材料来打造车身;而对于一款经济型家用轿车,钢材或铝合金可能是更合适的选择。
其次是成本因素。
不同的车身材料价格差异较大,这会直接影响到汽车的生产成本和市场售价。
汽车制造商需要在保证性能的前提下,尽可能控制成本,以提高产品的竞争力。
汽车常用材料的应用
![汽车常用材料的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/7da6c15115791711cc7931b765ce0508763275aa.png)
汽车常用材料的应用汽车是现代交通工具中不可或缺的一部分,它的制造离不开各种材料的应用。
汽车上常用的材料种类繁多,包括金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等。
这些材料各具特点,在汽车制造中扮演着不同的角色,下面就让我们来详细了解一下汽车常用材料的应用。
汽车上最常用的材料之一就是金属。
金属在汽车生产中占据了很大的比重,它主要用于制造车身、发动机、底盘、传动系统等部件。
常见的金属材料包括钢铁、铝合金、镁合金等。
钢铁主要用于车身和底盘的制造,因为它具有高强度和刚性,能够确保车辆的安全性和稳定性。
而铝合金和镁合金则用于轻量化设计,可以减轻车身的重量,提高燃油经济性和行驶性能。
除了这些常见的金属材料,还有一些新型金属材料如镍基合金、钛合金等也在汽车制造中得到了广泛应用,它们具有耐高温、耐腐蚀、高强度等特点,适合用于发动机、排气系统等部件的制造。
塑料材料也是汽车制造中不可或缺的一部分。
塑料材料主要用于汽车的内饰、外饰和非承载结构部件的制造。
它具有重量轻、成型性好、维护方便等优点,可以帮助汽车厂商实现轻量化设计、美观化设计和成本节约。
常见的塑料材料包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)等。
这些塑料材料在汽车制造中被广泛应用,例如车身外饰件、内饰件、空气滤清器、发动机舱遮挡件等都采用了塑料材料。
除了金属和塑料,橡胶材料也在汽车制造中发挥着重要作用。
橡胶材料主要用于汽车的密封件、减震件、悬挂件、轮胎等部件的制造。
它具有良好的弹性、耐磨损、耐高温、耐化学腐蚀等特点,可以有效地提高汽车的使用寿命和行驶舒适性。
常见的橡胶材料包括天然橡胶、合成橡胶、硅橡胶等。
这些橡胶材料在汽车制造中被广泛应用,例如轮胎采用了橡胶材料,密封件采用了硅橡胶材料。
玻璃材料也是汽车制造中不可或缺的一部分。
玻璃材料主要用于汽车的车窗、前挡风玻璃、后视镜等部件的制造。
它具有透明性好、抗冲击、耐热、隔音隔热等特点,可以保证驾驶员的视野和行驶安全。
汽车车身材料的选择与应用
![汽车车身材料的选择与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/19f45c577f21af45b307e87101f69e314332faa2.png)
汽车车身材料的选择与应用随着科技的不断进步和人们对汽车舒适性、安全性和环保性的要求日益增加,汽车制造商对车身材料的选择和应用变得尤为重要。
本文将探讨不同类型的汽车车身材料,并介绍它们在汽车制造中的应用。
1. 钢铁材料钢铁是当前最常用的汽车车身材料之一。
钢铁的主要优点是其强度高、成本相对较低以及可塑性好。
车身使用高强度钢铁可以提高汽车的刚性和安全性能。
不过,钢铁的密度较大,较重的车身会影响燃油效率。
因此,在使用钢铁材料时,汽车制造商通常会采取轻量化设计,结合其他材料使用。
2. 铝合金材料铝合金是另一种常用的汽车车身材料。
与钢铁相比,铝合金具有较低的密度和较高的强度。
这意味着使用铝合金可以减轻车身重量,提高汽车燃油效率。
铝合金还具有较好的抗腐蚀性,延长了汽车的使用寿命。
然而,铝合金的成本相对较高,制造过程复杂,这限制了其在大规模汽车制造中的应用。
3. 碳纤维材料碳纤维材料是一种新兴的汽车车身材料。
碳纤维具有超强的强度和刚度,并具备轻量化的特点。
相比于钢铁和铝合金,碳纤维的密度更低,重量更轻,从而提高整车的燃油经济性和操控性能。
然而,碳纤维制造成本昂贵,特殊的生产设备和工艺增加了制造难度。
目前,碳纤维主要应用于高端汽车和赛车领域。
4. 塑料材料塑料材料在汽车制造中的应用越来越广泛。
塑料具有轻质、具体形塑性好等优点。
同时,塑料还可以有效地减震、降低噪音和提高节能性能。
然而,普通塑料的力学性能相对较差,所以在汽车制造中,常常采用增强型塑料,如玻纤增强塑料,以提高车身的强度和耐磨性。
5. 复合材料复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的材料。
复合材料具有各种优点,例如高强度、低密度、抗腐蚀性能好等。
在汽车制造中,常用的复合材料有玻璃钢和碳纤维增强复合材料。
这些材料可以在车身结构中灵活应用,提高整体的刚性和安全性能。
根据不同的需求和预算,汽车制造商可以选择适合的车身材料。
在汽车制造中,往往会采用杂合材料的方式,以充分发挥各种材料的优点。
汽车车身材料的发展与应用
![汽车车身材料的发展与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/977c821aa4e9856a561252d380eb6294dd8822d0.png)
汽车车身材料的发展与应用随着汽车工业的快速发展,汽车车身材料也在不断创新与应用。
本文将探讨汽车车身材料的发展与应用,并重点介绍几种常见的汽车车身材料。
一、金属材料金属材料一直是汽车车身制造的主要选择。
传统的铁和钢材料因其强度高、耐腐蚀性好、可塑性强等特点,一直被广泛应用于汽车制造中。
然而,随着汽车轻量化的需求不断增加,新型金属材料也逐渐崭露头角。
1. 铝合金铝合金是一种常见的代替钢材的轻质金属材料。
相较于钢材,铝合金具有更低的密度和更高的强度。
使用铝合金制造车身可以显著减轻整车重量,提高燃油效率。
此外,铝合金也具有良好的耐腐蚀性能,能够有效延长汽车的使用寿命。
2. 高强度钢高强度钢是一种相对较新的汽车车身材料,它通过调整钢材的成分和热处理工艺,提高钢材的强度。
高强度钢在保证车身刚性的同时,可以显著降低车身重量。
因此,高强度钢在汽车制造中得到了广泛应用。
二、复合材料复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料。
由于其较低的密度和优异的机械性能,复合材料在汽车车身制造中有着重要的应用。
1. 碳纤维增强复合材料碳纤维增强复合材料是一种颇具代表性的复合材料。
它由碳纤维和树脂基体组成,具有优异的强度和刚度。
相较于金属材料,碳纤维增强复合材料具有更低的密度和更高的抗拉强度。
因此,使用碳纤维增强复合材料制造车身可以进一步减轻车身重量,提高燃油经济性。
2. 玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料是一种常见的复合材料,广泛应用于汽车车身制造中。
它由玻璃纤维和热固性树脂组成,具有较高的强度和刚度。
与金属材料相比,玻璃纤维增强塑料具有更好的耐腐蚀性和更低的密度。
同时,它还可以通过成型过程实现复杂的车身造型,满足汽车设计的多样化需求。
三、塑料材料在汽车车身制造中,塑料材料也扮演着重要的角色。
塑料材料具有良好的可塑性和成型性,能够实现多样化的车身造型,并且具有较低的成本。
1. 聚碳酸酯聚碳酸酯是一种常用的塑料材料,具有良好的耐高温和耐冲击性能。
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邢台职业技术学院毕业论文题目:常用汽车车身材料种类及材料专业:班级:姓名:学号:指导教师:日期:常用汽车车身材料种类及材料摘要:随着汽车保有量的不断增长,汽车已成为我们身边不可缺少的交通工具,那么面对越来越高的油价,我们无法把有限的石油再次利用,有资料表明,在2010年前,汽车数量突破10亿大关。
在1990-2020年期间,估计汽车数量将从7亿增加到14亿辆,到2013年石油的储备总量的1/2将被耗尽,如何减少石油的损耗?那么车身材料的轻量化无疑是一个重大的突破口。
本文详细地论述了车身材料,车身材料应用现状以及车身材料应用的发展趋势。
关键词:钢板,铝合金,镁合金,工程塑料,高强纤维度复合材料1.汽车车身材料的种类1.1钢板车身结构中有两种类型的钢板:热轧钢板和冷轧钢板。
热轧钢板是在 800℃以上的高温下轧制的,它的厚度一般在 1.6~8 mm之间,用于制造汽车上比较厚的零部件,例如车身和横梁;车架、车辆车身内部钢板、底盘零件、底盘大梁等。
冷轧钢板是由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄,并经过退火处理得到的(因为滚轧的关系,内部结构变硬,故而实施退火处理使它软化)。
他的厚度精度高,厚度为0.4~1.4mm。
表面质量好,并且具有良好的可压缩性。
当今的汽车主要使用高强度钢板,从前的高强度钢板,延伸强度虽高于低碳钢板,但延伸率只是后者的50%,所以只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。
现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素,经各种处理轧制而成,其抗拉强度高达420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3倍,延伸性能极好,可轧制成很薄的钢板,是车身轻量化的重要材料。
到2000年,其用量已上升到50%左右。
中国奇瑞汽车公司与宝钢合作,2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg,占车身钢板用量的46%,对减重和改进车身性能起到了良好的作用。
其品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢和超低碳高强度冷轧钢板等。
①含磷高强度冷轧钢板:含磷高强度冷轧钢板主要用于车门、顶盖和行李箱盖,也可以用于载货汽车驾驶室的冲压件。
主要特点为:具有较高强度,比普通冷轧钢板高15%~25%。
良好的强度和塑性平衡,即随着强度的增加,延伸率和应变硬化指数下降甚微,具有良好的耐腐蚀性,比普通冷轧钢板提高20%;具有良好的焊点性能。
②烘烤硬化冷轧钢板:经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理,屈服强度的以提高。
这种简称BH钢板的烘烤硬化钢板,即薄又有足够的强度,是车身外板轻量化的首选材料之一。
③冷轧双相钢板:具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点,如经烤漆后其强度可进一步提高。
适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。
主要用于拉伸性能好的成立零部件,如车门加强版,保险杠等。
④超低碳高强度冷轧钢板:在超低碳钢(c≤0.005%)中加入适量的钛或铌,以保证钢板的深冲性能,再添加适量的磷来提高钢板的强度。
实现了深冲性与高强度的结合,特别适用于一些复杂而强度要求高的冲压零件。
⑤高强度低合金钢板:又称回磷钢板,是通过在低碳钢中加入磷来提高钢的强度。
它具有和低碳钢相类似的加工特性,为汽车的外部面板和车身提供了更高的抗拉强度。
它的强度主要取决于添加的化学元素。
可用来制造前后梁、车门槛板、保险杠面杆、保险杠加强筋、车门立柱等。
⑥高抗拉强度钢板:又称Si-Mn固溶体淬火钢板,这种钢增加了硅、锰和碳的含量,使抗拉强度得到提高。
日本生产的汽车上装有高抗拉强度钢制成的车身构件,常规的加热和焊接方法不会降低这种钢的强度,它的屈服强度可达 350 MPa,抗拉强度可超过 450 MPa。
在汽车受到碰撞而产生变形时,它的应力将增加,超过屈服强度。
如果对受到碰撞的部位加热,促它恢复原来的变形,可减小因碰撞而产生的应力,因此强度又恢复到了原来的水平。
如果碰撞所产生的应力超过了材料的抗拉强度,钢材将会破裂。
1.2铝合金铝合金在车身上的应用主要分三个阶段:“四门两盖”阶段,这是比较昂贵的权宜之计,对车身承载没有太大的影响;“壳式支撑结构”车身阶段,这是第一阶段中的一个提升,带有了加强筋结构从而可以替代高强度钢板;“空间框架结构”车身阶段,这才是真正意义上实现了全铝车身设计的制造。
与汽车钢板相比,铝合金具有密度小、强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点,技术成熟。
如表1是铝合金在车身上的应用。
根据车身结构设计的需要,采用激光束压合成型工艺,将不同厚度的铝板或者用铝板与钢板复合成型,再在表面涂覆防腐蚀材料使其结构轻量化且具有良好的耐腐蚀性。
表1 铝合金在车身上的应用1.3镁合金镁的密度为1.8g/cm3,仅为钢材密度的35%,铝材密度的66%。
此外它的强度、钢度高,导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定性好,因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。
镁的储藏量十分丰富,镁可从石棉、白云石、滑石中提取,特别是海水的盐分中含 3.7%的镁。
近年来镁合金在世界范围内的增长率高达20%。
铸造镁合金的车门是由成型铝材制成的门框和耐碰撞的镁合金骨架、内板组成。
另一种镁合金制成的车门,它由内外车门板和中间蜂窝状加强筋构成,每扇门的净质量比传统的钢制车门轻10kg,且钢度极高。
随着压铸技术的进步,已可以制造出形状复杂的薄壁镁合金车身零件,如前、后挡板、仪表盘、方向盘等。
1.4泡沫合金板泡沫合金板由粉末合金制成,其特点是密度小,仅为0.4~0.7g/cm3,弹性好,当受力压缩变形后,可凭自身的弹性恢复原料形状。
泡沫合金板种类繁多,除了泡沫铝合金板外,还有泡沫锌合金、泡沫锡合金、泡沫钢等,可根据不同的需要进行选择。
由于泡沫合金板的特殊性能,特别是出众的低密度、良好的隔热吸振性能,深受汽车制造商的青睐。
目前,用泡沫铝合金制成的零部件有发动机罩、行李箱盖等。
1.5蜂窝夹芯复合板蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成。
根据夹芯材料的不同,可分为纸蜂窝、玻璃布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝等;面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。
由于蜂窝夹芯复合板具有轻质、强度高、钢度高、抗振、隔热、隔音和阻燃等特点,故在汽车车身上获得较多应用,如车身外板、车门、车架、保险杠、座椅框架等。
英国发明了一种以聚丙烯作芯,钢板为面板的薄夹层板用以替代钢制车身外板,使零件质量减轻了50%~60%,且易于冲压成型。
1.6工程塑料与通用塑料相比,工程塑料具有优良的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等特点,且比要取代的金属材料轻、成型时能耗少。
二十世纪七十年代起,以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车工业中被广泛采用。
福特公司开发的LTD试验车,塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果。
中国工程塑料工业普遍存在工艺落后、设备陈旧、规模小、品种少、质量不稳定的状况,而且价格高,缺乏市场竞争力。
工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。
如上海桑塔纳轿车塑料用量仅为2.86kg/辆,红旗CA7228型轿车为2.4kg/辆,而日本轿车平均为14kg/辆,宝马则更高,为35.64kg/辆。
但这种局面将很快被打破,由上海普利特复合材料有限公司投资新建、国内最大的汽车用高性能ABS工程塑料生产基地日前在上海建成投产。
此项目引进了世界先进的工程塑料生成线和试验检测仪器等设备,形成了年产15,000吨高性能ABS 工程塑料的能力。
1.7高强度纤维复合材料高强度纤维复合材料,特别是碳纤维复合材料(CFRP),因其质量小,而且具有高强度、高钢性,有良好的耐蠕变与耐腐蚀性,因而是很有前途的汽车用轻量化材料。
碳纤维复合材料在汽车上的应用,美国开展的最好。
二十世纪八十年代后期,复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广,如发动机罩、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。
据统计,在欧美等国汽车复合材料的用量约占本国复合材料总产量的33%左右,并继续呈增长态势,复合材料作为汽车车身的外覆件来说,无论从设计还是生产制造、应用都已成熟,并已从车身外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展。
2.车身新材料应用的现状2.1环保塑胶材质的应用福特近日宣布以植物纤维(小麦秸秆)为基础支制成的环保塑胶材质,将率先导入使用为2010年福特flex的置物箱。
位于加拿大安大略省的滑铁卢大学,成功开发含有20%小麦秸秆制成的环保塑胶材质,福特率先采用此环保技术,用以新车款的内装制造,将有助于减少由石油中提炼塑胶原料。
据估计,福特每年将可以减少2万磅石油消耗,同时减少二氧化碳排放约3万磅,而且环保塑料材质不仅环保,其耐用度更佳,重量也更轻。
福特未来也不排除将此环保塑料材质导入中控台,车身托盘,饰板等组件的制造。
更值得一提的是,小麦秸秆其实是种植小麦的副产品,光是加拿大安大略省就有超过2.8万位农民在种植小麦,每年约有30万吨小麦秸秆可以使用,不会减少人类的粮食,却可以减少自然资源消耗,并且减缓地球暖化。
2.2天然纤维复合材料的应用随着汽车制造商和供应商开始寻找更多样的生物复合材料并扩大其使用范围,天然纤维复合材料正在成为汽车业的主流材料。
自最初用于车门内衬等少数隐藏零部件以来,天然纤维已开始出现与车主接触和互动的车辆部位中,甚至还能看到天然材质的加强板。
据了解,内饰专家已推出了采用高光泽的天然复合料来生产可见新概念的饰件,这与木屑的传统利用方式颇为相似,不过天然纤维复合材料能兼顾装饰和结构要素。
同时,大豆基聚氨酯正在被用做汽车座椅垫的的填充材料,而混合蓖麻植物油的新型尼龙正在引擎罩下部件中崭露头角。
3.新材料应用的发展趋势3.1新材料回收再用性的研究研究汽车新材料的最终处置问题至关重要,从某种程度上讲,关系到它的生存与发展。
目前,汽车上约占自重25%的材料无法回收再用,其中三分之一为各种塑料,三分之一为橡胶,还有三分之一为玻璃、纤维。
鉴于这种情况,世界各国都花费大量的人力、物力进行材料的回收再生问题的研究。
现在可以通过三种途径进行回收:颗粒回收,重新碾磨;化学回收,高温分解;能源回收,将废弃物作为燃料。
德国在回收塑料等材料的法规是世界上最为完善的,其管理方式非常明确,即首先是避免产生,然后才是“循环使用”和“最终处理”。
1991年规定回收塑料中的60%必须是机械性回收,另有40%可以机械回收,也可以采用填埋或能量回收的方式。
通过十年的努力,现在的回收率已高达87%。
日本是循环经济立法最全面的国家,其目的是建立一个资源“循环型社会”。
为此,日本对废旧塑料的回收利用一直保持积极态度。
此外,日本还大力支持以废塑料为主的工业垃圾发电事业。
计划到2010年在全国建立150个废塑料发电设备。