复合材料在现代汽车工业中的应用与发展.pptx

1.1 什么是复合材料？
再生树脂复合材料
第五代复合材料战机
复合材料电缆支架
verton复合材 料
pvd复合材料
印度复合材料 武装直升机
1.1 什么是复合材料？
复合材料的应用
①航空航天领域 可用于制造飞机机翼和前机身、卫星 天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载 火箭的 壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。 ②汽车工业 可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、 发动机架及其内部构件。 ③化工、纺织和机械制造领域 可用于制造化工设备、 纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等 ④医学领域 可用于制造医用X光机和矫形支架等。也 用作生物医学材料。此外，还用于制造体育运动器件 和用作建筑材料等。
不足之处：模具制造复杂，投 资较大。
1.3 复合材料著名生产企业
1麦格纳：加拿大汽车供应
商Magna公司与加拿大政府的 研发组织——国家研究委员会 （简称NRC）于2009年底结 成伙伴关系，旨在支持加拿大 汽车工业研发安全、经济、环 境友好和燃料效率高的“新一 代”车辆。双方将在加拿大安 大略省康科德创建一个 Magna-NRC复合材料优胜中 心，重点研发热塑性复合材料 汽车零部件。
图1 手糊成型工艺示意图
缺点：生产效率低，生产周期长，工作环境 差。生产的汽车零部件的质量往往不够稳定
图2 手糊成型工艺流 程
喷射成型
将混有引发剂和促进剂的两种聚酯分 别从喷枪两侧喷出，同时将切断的玻 纤由喷枪中心喷出，使其与树脂在空 间均匀混合后沉积到模具上。沉积到 一定厚度时，用压辊滚压使纤维浸透 树脂，排除气泡，经常温固化后成型 为汽车复合材料制品。也被称为“半 机械手糊成型工艺” 缺点:产品的均匀度取决于操作人员的 熟练程度；制品强度较低；阴模成型 比阳模成型难度大，小型制品比大型 制品生产难度大；生产现场工作环境 恶劣，环境污染程度一般均大于其他 的工艺方法。
复合材料在中国的发展现状
2007年中国（大陆）行业中，复合材料玻璃纤维产量160 万吨其中115.5万吨用于玻璃钢（FRP）工业；不饱和聚酯树 脂（UPR）产量135万吨，其中68.8万吨用于玻璃钢领域，占 51%
2008年我国复合材料整个行业全年经济运行平稳，产量增 长达12%左右。行业规模以上企业全年实现工业增加值86.7 亿元工业总产值258亿元，新产品产值11.6亿元，销售产值 253亿元
金属基复合材料：固相成型法和液相成型法。前者是在低于 基体熔点温度下，通过施加压力实现成型，包括扩散焊接、 粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将 基体熔化后，充填到增强体材料中，包括传统铸造、真空吸 铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等。
陶瓷基复合材料：固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气 相沉积成型等。
成形技术路线
模压成型
将一定量的预混料或预浸 料加入金属对模内，经加 热、加压固化而成型的一 种方法。模压料的品种可 以是预浸物料、预混物料， 也可以是坯料。
SMC模压成型工艺流程
模压成型工艺示意图
优点：生产效率高，便于实现 自动化；产品尺寸精度高，重 复性好；表面光洁，无需二次 修饰；能一次成型结构复杂的 制品；
从2010年年初起，国家发改委、科技部、财政部、工信部 四部委联合制定下发了《关于加快培育战略性新兴产业的决定》 代拟稿，经过半年的意见征求，主要领域从7个扩为9个，其 中“新材料”中分列了特种功能和高性能复合材料两项。
1.2 复合材料的制备技术
树脂基复合材料：手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模 压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁 移成 型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。
此外，还发明了先进复合材料，分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。 其使用温度分别达250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。可除作 为结构材料外，还可用作功能材料，如梯度复合材料(材料的化学和结晶学 组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料（具 有感觉、处理和执行功能，能适应环境变化的功能复合材料）、仿生复合 材料、隐身复合材料等。
古代人建土坯房时常在粘土泥浆中掺入稻草，这有何作用 呢？
稻草增强粘土
1.1 什么是复合材料？
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。 基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非 金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。 增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶 须、金属丝和硬质细粒等。
1.3 复合材料著名生产企业
2沙伯基础创新塑料推
出Noryl和Valox汽车树脂
复合材料在现代汽车 工业中的发展与应用
复合材料在现代汽车工业中的发展与应用
1.什么是复合材料？主要的制备技术有哪些？ 2.复合材料（塑料）在汽车工业（轻量化方面）
的应用与发展。 3.Al-Si-Mg复合材料制备汽车发动机 缸套的工艺
过程介绍。
1.什么是复合材料？
复合材料的分类
①纤维增强复合材料 将各种纤维增强体置于基体材料内复合 而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。 ②夹层复合材料 由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面 材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为 实心夹层和蜂窝夹层两种。 ③细粒复合材料 将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合 金、金属陶瓷等。 ④混杂复合材料 由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基 体相材料中构成。
手糊成型
手工作业把玻璃纤维和树脂交替地铺 层在已被覆好脱模剂和胶衣的模具上， 然后用压辊滚压压实，最后在常温下 固化成型为汽车复合材料制品，如图 1所示。尽管在现代汽车复合材料成
型新工艺不断涌现的情况下，手糊成 型工艺显得比较原始，但是，该工艺 却具有其独特的不可替代性，仍然为 世界各国汽车复合材料行业特别是中 国汽车复合材料行业所广泛采用。