新材料新技术在汽车内饰面料中的应用
：随着消费者需求的变化，汽车内饰面料不仅要满足实用性、经济性、耐久性的要求，还应该向着人性化、舒适化、美观化、环保化等方向发展。针对这些新的功能需求，本文从新材料和新工艺等方面进行了汽车内饰面料的设计与开发。
标签：：汽车内饰面料;新材料;新技术
引言
内饰指的是中控台、座椅、方向盘等汽车内部的器械。汽车行业正在迎来前所未有的智能化、数字化大潮，在这个趋势下，汽车研发的各个细分范畴也处在深人变革中，内饰的计划和开辟便是很重要的一点。能够这么说，跟着汽车的智能化过程和智能化交通收集所带来的汽车同享机制的出生，将来汽车的内饰计划会加倍的注重于功效性的表现。在如许的前提下，将来汽车的内饰计划将会呈现多个发展方向。
1、新材料在汽车内饰面料中的应用
1.1免喷涂塑料
一次注塑品即为最终产品的免喷涂塑料具备作为新能源汽车内饰的潜力，这是由于其能够免去干燥、除尘、喷漆、预处理等处理环节，这种环节的省略不仅能够有效降低成本，还能够较好实现能源消耗降低、污染控制。在免喷涂塑料的具体应用中，为保证其较好服务于新能源汽车内饰，原材料应选择耐腐蚀、耐刮擦、高光泽、高环保性材料，并通过开发全新色彩代替喷漆件。聚碳酸酯，聚丙烯等均可以应用免喷涂塑料工艺，但工艺的具体应用过程需关注干燥、注塑温度、注塑速度、注射压力、模具温度的控制。
1.2有机-无机纳米复合材料
将无机纳米粉体与有机聚合物基体复合而成的有机一无机纳米复合材料同样属于典型的新环保塑料材料，复合过程多采用共混、溶胶凝胶等方法、通过应用有机一无机纳米复合材料制备汽车内饰件，内饰件会具备抗紫外线、耐热、高强度特征，且本身残余的VOC可降到极低水平，这是由于有机-无机纳米复合材料本身含有化学稳定的无毒无机组分，汽车内饰件VOC挥发问题可由此得到根本性解决，因此可见有机一无机纳米复合材料可较好作为新能源汽车内饰用环保塑料材料。
1.3SKYTRA共聚酯
SKYTRA共聚酯是SK化工刚刚开发出的一种新型环保塑料复合材料，由于
新材料在汽车发展的应用 学号：****** 姓名：***** 【摘要】：现代对汽车性能要求越来越高，轻量化、节能降耗和 降低排放污染是现在汽车发展的趋势，而轻量化必须从改进汽车的 材料出发，研制性能更好更轻的汽车材料从而带来能源消耗的减少，进而排放污染随之降低，汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，新材料对于汽车工业的发展是至关重要的。 【关键词】：新材料（合金，新型塑料，纳米材料等）；汽车 对于汽车工程材料来说，其总的发展趋势是：结构材料中钢铁 材料所占比例将逐步下降，有色金属、陶瓷材料、复合材料、高分 子材料等新型材料的用量将有所上升。在性能可靠的条件下，尽可 能多地采用铝合金、复合材料等轻型、新型材料取代钢铁材料。随 着大量新材料，如高分子材料、复合材料等的迅速发展，为现代汽 车的发展提供了必要的条件。复合材料、陶瓷材料、特殊用途材料 的用量呈增长趋势。新材料对于汽车工业的发展是至关重要的，下 面就分几个方面介绍一下最新汽车材料的应用，车身新材料的种类: 镀锌钢板 随着汽车工业发展，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的 抗腐性能，镀锌钢板得到广泛使用。由于在目前汽车车身制造中， 主要采用电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程 中还存在一些问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊 接电流密度减小；锌层表面烧损、污染电极而使电极寿命降低；锌 层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹及气孔等缺陷。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有 后者的50％，故只适用于形状简单、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，其抗拉强度大幅度提高，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性 能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。 含磷高强度冷轧钢板 含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱 盖升板，也可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，伸长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％；具有良好的点焊性能。 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，屈服强度得以提高。
上海纺织科技SHANGHAI TEXTILE SCIENCE ＆ TECHNOLOGY 2014 年 11 月·第 42 卷·第 11 期 4 综合述评Vol． 42 No．11，2014 新材料新技术在汽车内饰面料中的应用 吴双全，徐静静，田心杰 ( 江苏旷达汽车织物集团股份有限公司，江苏常州 213162) 摘要: 介绍了汽车内饰面料的发展现状及消费者需求的变化趋势。提出汽车内饰面料除了通过采用常规的材料和技术满足基本的舒适美观、经济耐用要求外，还需要满足消费者对于车内生活空间装饰美观、安全舒适、绿色健康等功能性 新需求。针对这些新的功能需求，从新材料和新工艺等方面进行了汽车内饰面料的设计与开发。 关键词: 材料; 技术; 汽车内饰面料; 发展; 性能 中图分类号: TS106． 7文献标识码: B文章编号: 1001-2044( 2014) 11-0004-04 Application of new technology and new materials in the automotive interior fabrics WU Shuangquan，XU Jingjing，TIAN Xinjie ( Jiangsu Kuangda Automobile Textile Group Co．，Ltd．，Changzhou 213162，China) Abstract:The status of the automotive interior fabrics and the trend of the consumer demands were summarized． In addition to the fact that the automotive interior fabrics produced by using conventional materials and technology should meet the basic comfort and beautiful appearance，economic and durable requirements，it also needs to satisfy the consumer for the interior living space decorative appearance， safety comfort，healthy and other functional requirements． In view of these new functional requirements，the design and development work of new materials and new technology for automotive interior fabrics are carried out． Key words: materials; technology; automotive interior fabrics; developing; performance 汽车内饰面料根据作用可以分为装饰性和功能性企业把目光瞄准了迅猛发展的中国汽车市场，通过合两类。装饰性汽车内饰面料主要应用在座椅、顶篷、门资、并购及技术输入等形式进驻中国市场，中国的汽车嵌饰板等区域; 功能性汽车内饰面料主要应用在安全内饰面料市场呈现民营企业、合资企业与独资外企激带、安全气囊等安全件区域［1，2］。烈竞争的局面。 近年来，汽车越来越多地走进了寻常百姓家，汽车( 2) 汽车内饰面料企业与主机厂的联系越加紧工业也呈现出了前所未有的蓬勃发展态势。人们对汽密。绝大多数合资车企和自主品牌车企都建立了比较车的需求已经不仅停留在“代步工具”层面，在美学、完善的内饰产品开发流程和体系，汽车内饰面料的设舒适性、安全性等方面，高雅舒适、时尚美观、绿色环计开发与主机厂整车开发进程同步进行，内饰风格与保、安全的内饰空间已成为人们对汽车产品更高的品整车设计更加和谐统一。 质要求。因此，作为汽车生活空间中最直接的视觉聚( 3) 国内汽车内饰面料企业已经逐渐由仿制拷贝焦，汽车内饰面料的功能性被越来越多的消费者重视，阶段向自主研发阶段跨越。大多数企业经过 10 ～ 20 成为汽车内饰面料产品研发的新亮点和新需求。通过年的发展，在专业技术人才储备和生产设备引进方面新材料和新工艺的引进与应用，既可满足消费者新的的条件已基本具备。 要求，又可以提高汽车内饰面料企业的技术水平、市场( 4) 主机厂对于汽车内饰面料的技术要求已趋于 竞争力和产品附加值。国际化和高标准。、、PSA 等合资品牌的技术大众通用 我国汽车内饰面料产品的发展现状标准已经全球统一，部分自主品牌的标准也在借鉴合1 资品牌标准。国内汽车面料企业的产品已可以完全满 我国的汽车内饰面料产业是伴随着中国汽车工业 足客户的技术要求。 多年的发展历程而兴起和发展壮大的。目前我国 30 ( 5) 国内汽车内饰面料企业已开始积极开拓国际 汽车内饰面料产业的发展也日趋成熟。 市场，参与国际竞争，如江苏旷达已经成为德国大众、( 1) 汽车内饰面料企业间的竞争日趋激烈。随着 美国通用的全球供应商，为其全球工厂进行配套服务。经济全球化及经济危机等影响，欧美、日韩等汽车面料 ( 6) 在技术创新方面，我国的汽车内饰面料企业 收稿日期: 2013－11－02 作者简介: 吴双全( 1984－) ，男，安徽宿州人，工程师，主要从事汽车内
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。 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、比强度和比刚度高、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换钢制车身外板，使零件质量减轻了50%~60%，且易于冲压成型。 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产业中被广泛采用。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（见表2）。 中国工程塑料产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，而日本轿车均匀为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天生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。 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、高刚性，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。图2为法国SORA公司为雷诺汽车公司开发的全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室。上海通用柳州汽车公司和东风公司计划推出全复合材料车身的家庭用小轿车。
轻量化在汽车上的应用 轻量化在汽车上的应用一、轻量化”是新能源汽车发展方向之一■ 轻量化是新能源汽车发展方向汽车轻量化设计，不仅带来油耗降低，更能促进综合性能的全面提升。科技部部长万钢强调了“轻量化”是中国电动汽车的发展方向之一。德国联邦经济与能源部委托德国工程师协会编制的2015年《德国轻量化现状盘点》研究报告中指出，轻量化对汽车制造业等许多行业意义深远，它决定了德国工业在未来的全球市场中是否能以创新、高能效和资源节约型的产品取得统治地位。研究表明，在市区的运行工况下，平均车重1600kg的电动车如果减重20%，能量消耗可以减少15%。如果采用增加电池来增加行驶里程，成本往往会非常高。有关专家认为，在电池技术短期内难有重大突破的情况下，电动汽车迫切需要
采用轻量化技术来降低重量，以减轻电池增重的压力。■ 新能源汽车轻量化设计有多种趋势新能源汽车企业正在做轻量化设计，北汽、长安走在前列，奇瑞、江淮、吉利等也都非常重视。目前正在探讨新能源汽车轻量化的路线，比如，整车包括车身轻量化、全新架构底盘轻量化、电池系统轻量化以及车身内外饰与电子电器等；材料方面包括复合材料及成形工艺、轻质铝合金及成形工艺、高强度钢及成形工艺、轻质镁合金及成形工艺等。未来新能源汽车轻量化将车身高强钢化和全铝车身两条路线并行，2020年先进高强钢比例达到国际先进水平和应用全铝车身。汽车车身轻量化的发展趋势是混合多材料设计。碳纤维混合材料车身不仅能够承重，而且更安全。至于目前存在的成本高问题，碳纤维成本居高不下，主要是工艺成本高，未来批量生产，成本有望下降。汽车对材料的成本要求很高，因此碳纤维在汽车轻量化中的应
汽车新材料 随着时代的进步，科技的发展，各种新技术不断更新，许许多多的新产品如雨后春笋般出现，而各种新产品的出现必然离不开材料。材料是研究材料组成、结构、制造工艺、性质和使用性能之间相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。材料科学技术的重要性是不言而喻的，21世纪三大支柱产业：材料、能源、信息，很直观的告诉我们材料的重要性。世界是由物质构成的,材料就是人们用来制成各种机器.器件,结构等具有某种特性的物质实体.材料是人类社会生活的物质基础,材料的发展引起时代的变迁,推动人类文明和社会进步.在人类发展和社会进步中,材料是一个带有时代和文明标志的基础,人类文明的发展史,就是一部利用材料,制造材料和创造材料的历史.材料是一切生产和生活活动的物质基础,历来是生产力的标志,人类社会进步的里程碑。现在在汽车行业，新材料的利用使汽车行业发生了翻天覆地的变化。 现代材料学科更注重研究各类材料及它们之间相互渗透的交叉性和综合性。简单点说，在汽车制造领域，材料研发机构的使命就是通过改进相关零部件的制造材料，来提升整车的安全性、舒适性、豪华和美观程度以及降低燃油消耗，当然对成本的影响也是必须考虑在内的。 目前汽车厂商改进制造材料的驱动力或者目标主要集中在两个领域：一是改进内饰、座椅面料以及车身覆盖件的材料以提升档次和豪华感；二是改进车身结构材料，以进一步提升安全性和经济性。这是由市场规律决定的，成本在其中占了很重要的因素。作为主要新材料的高强度钢、合金以及多种复合材料，其成本均比普通碳钢高出数倍至数十倍。因此，只有大幅度降低这些新材料的制造成本，才可能使诸多新材料进入批量生产。 车身新材料开发方向，主要集中在金属材料和复合材料两个领域，轻量化设计是大趋势。很多中高级轿车，都已经开始了这方面的尝试，比如马自达睿翼，大量使用高强度钢和超高强度钢，一方面提升了整车结构的强度和安全性，另一方面也减轻了自重降低了油耗。零部件方面，合金材料也逐渐提高了应用的程度，比如铝合金。铝的密度为2.7g／cm3，约为钢的1／3。它作为汽车材料有许多优点，如在满足相同机械性能的条件下，铝比钢减重60％，且易于回收。在碰撞中，铝可以比钢吸收更多的能量，降低事故的损伤程度。此外传统的钢板成形压机都可以用于成形铝，只是工艺设计中应注意补偿铝板中较大的回弹量即可，因而铝被广泛用于汽车(尤其是高级轿车和跑车)。随着工艺的成熟，铝及铝合金作为一种汽车轻量化材料，会越来越多地应用于各种车辆上。据世界铝业协会报告指出，汽车重量每减轻10％，油耗可减低8％～10％，每使用1 kg铝，可使轿车寿命期内减少20kg尾气排放。 降低能耗，是汽车技术革新矢志不渝的目标，不管是传统的汽柴油车，还是新一代的混合动力，或者纯电动车，都会想尽一切办法减少整车对能源的消耗以延长行驶里程。其中，减少汽车自身质量是除低汽车燃油或电力消耗的有效措施之一。采用高强度钢、低密度的轻质材料或者碳纤维，是汽车减重的最重要途径。1996年奥迪公司生产的全铝A8轿车采用铝合金挤压车架，重量降低了35％，抗扭强度增加了50％，在降低油耗方面的效果也是惊人的。其中热电材料的运用是汽车行业在降低方面所取得的一个巨大的进步。 随着全球工业化步伐的加快，世界性的能源短缺已经成为制约经济社会发展的重要因素。通过热电转换装置利用余热、废热直接进行温差发电不但可以有效地缓解能源短缺问题，也有利于减少环境污染。此外温差发电不需要使用传动部
汽车内饰合成革的开发应用及发展 随着社会经济水平的不断提高以及消费者健康、安全意识的增强，人们在追求汽车外形和动力的同时，也越来越关注汽车内饰的功能和美感，关注乘坐的舒适性，以及更加关注内饰材料的气味、环保和健康危害问题，功能化、绿色的汽车内饰革产品也因此将成为汽车内饰革厂家竞相开发的重点。汽车内饰革的研发设计，主要基于以下几个方面的需求：(1)对内饰材料整体美感、舒 适感的需求，包括内饰材料手感柔软、触感舒适，光泽、花纹与整车设计相协调；(2)对功能化、低成本化的需求，包括内饰材料具有高强度、耐老化、耐磨、耐汗、透气、阻燃、抗光热、耐菌、耐化学品等物性，同时有利于汽车零部件降低成本；(3)二次加工的工艺适应性需求；(4)对环保的需求，使得废弃后的汽车内 饰材料不成为环境负担，能够回收循环利用。汽车内饰-[飞诺网https://www.doczj.com/doc/42298412.html,] PVC汽车内饰革的应用发展 由于天然真皮资源有限，价格高，加工过程中对环保的要求高，海内外企业积极研发人造复合材料应用于汽车内饰方面。目前，汽车门板、座垫、仪表板、车厢内壁等部位，主要采用PVC(聚氯乙稀)革进行复合。国内汽车配件厂用PVC 针织布革加工座垫，应用于普通的客车及有关车型。 PVC人造革是对常规纤维织物进行涂层，汽车内饰普遍使用的PVC革主要采用离型纸和压延工艺生产。德国、意大利、美国等国的高档PVC革占据着世界汽车内饰革材料的主流地位，我国现有产品的性能质量与国外同类产品相比，还有很大差距。意大利Vulcaflex公司、德国贝尼克公司、美国世腾等公司为世界高档PVC汽车革的主要制造商，目前研发的重点主要集中在提高PVC革的 物性，使之具备优异的加工性能和物理机械性能，如强化实地沙漠耐热、耐光氧化及耐水解的测试。 因PVC人造革存在手感硬、皮感差、舒适性差、耐老化性能差、气味重、增塑剂易迁移晰出等缺陷，故汽车内饰中的普通PVC人造革被PU合成革取代，将逐渐成为趋势。 汽车内饰革的应用发展PU 随着PU(聚氨酯)合成革技术的迅速发展以及欧盟即将限制使用PVC汽车革的用量，PU合成革已逐步在汽车配件上有所应用，目前国际品牌的一些新车型已开始逐步使用PU合成革，且趋向于高物性的PU合成革。国内合成革企业在PVC革技术的起步和发展远落后于欧洲，但在PU合成革研究和应用方面紧跟 国际技术潮流，起步早、起点高，发展速度迅猛，已成为世界PU合成革的中心。在汽车工业被列入我国支柱产业的大背景下，汽车工业的发展给我国汽车内饰件行业及合成革等相关产业带来繁荣，随着汽车国产化率提高以及对汽车内饰功能、环保等要求，替代进口产品、提高汽车内饰革的档次和质量、加速PU合成革在汽车内饰中的研发应用，成为国内合成革生产企业发展的重要机遇。 1、干法PU汽车内饰革 干法PU合成革的加工就是在织物表面上涂上一层PU树脂溶液，目前应用的织物主要是加密弹力针织布，在加工过程中通过分段加温干燥使浆料中的溶剂挥发，PU树脂则被固化与织物层紧密结合，从而形成致密层。为提高与基布的粘合强度，可使用双组分粘接层树脂；同时在加工过程中，也可通过预发泡或者
车身新材料种类以及当前应用状况 随着汽车技术的发展，汽车的功能日益完善，汽车的结构越来越复杂，传统的汽车通常由几千个零件组成，现代高级轿车由几万个零部件组成。为满足汽车节能、环保、安全、舒适的要求，实现轻量化、高强度、高性能的目标，构成汽车的材料也发生了巨大的变化。 通常按照材料的成分，将汽车材料分为金属材料和非金属材料两大类。随着汽车技术的发展，未来汽车材料除金属材料、非金属材料外，复合材料和纳米材料也将获得广泛应用。 一．车身新材料的种类 ■ 新型结构材料 1.高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、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，深拉延性能极好，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。 美国轿车材料构成 要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。 含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可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，伸长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％；具有良好的点焊性能； 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，屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度，是车身外板轻量化设计首选材料之一； 冷轧双向钢板：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，经烤漆后强度可进一步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如车门加强板、保险杠等； 超低碳高强度冷轧钢板：在超低碳钢（C≤0.005％）中加入适量钛或铌，以保证钢板的深冲性
（汽车行业）汽车车身新材料的应用及发展方向
汽车车身新材料的应用及发展趋势 现代汽车车身除满足强度和使用寿命的要求外，仍应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代，轿车的整车质量中，钢铁占80％，铝占3％，树脂为4％。自1978年世界爆发石油危机以来，作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升，有色金属材料总体有所增加，其中，铝的增加明显；非金属材料也逐步增长，近年来开发的高性能工程塑料，不仅替代了普通塑料，而且品种繁多，在汽车上的应用范围广泛。本文着重介绍国内外在新型材料应用方面的情况及发展趋势。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。当下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，深拉延性能极好，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X公司和宝钢合作，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。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可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，伸长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％；具有良好的点焊性能；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，屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度，是车身外板轻量化设计首选材料之壹；冷轧双向钢板：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壹步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如车门加强板、保险杠等；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，再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性和高强度的结合，特别适用于壹些形状复杂而强度要求高的冲压零件。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在俩层超薄钢板之间压入塑料的复合材料，表层钢板厚度为0.2～0.3mm，塑料层的厚度占总厚度的25％～65％。和具有同样刚度的单层钢板相比，质量只有57％。隔热防振性能良好，主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。铝合金 和汽车钢板相比，铝合金具有密度小（2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点，技术成熟。德国大众X公司的新型奥迪A2型轿车，由于采用了全铝车身骨架和外板结构，使其总质量减少了135kg，比传统钢材料车身减轻了43％，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件，车身零件数量从50个减至29个，车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%，仍比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都能够回收再生利用，深受环保人士的欢迎。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和钢板复合成型，再在表面涂覆防具有良好的耐腐蚀性。 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％。此外它的比强度、比刚度高，阻尼性、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
汽车内饰常用织物材料 汽车内饰织物主要指用于车体和车内装饰的织物。按照使用阶段不同可以分为两类，一是汽车制造时用的车体内织物，如座椅面料、背衬、地毯、顶棚等；二是汽车配饰用纺织面料，用于驾乘人员根据使用需求或爱好而选配的车体以外的汽车配饰纺织产品，如座椅套、枕套、头枕、纸中盒套、转向盘套、后视镜套、驻车制动器操纵杆套、变速杆套等。 汽车内饰织物属于功能性、技术性织品，对纤维材料有吸水吸湿、轻量保温、抗菌除臭、防污、抗静电、抗起球、阻燃、隔热、隔声、绝缘等特殊要求，汽车内饰织物所用的纤维材料几乎涉及所有天然、化学和高技术纤维，涉及多品种、多功能和特殊化纤维。 常用的汽车内饰织物材料及其特性有： (1)涤纶：耐磨性好、抗强度高、抗紫外线能力好、抗折性好、耐霉变、易清洗、价格较便宜，但是吸湿性、热舒适性和压缩弹性性能较差，适用于座套、车内饰、地毯等。 (2)棉纶：弹性好、耐磨性好、热吸湿性优于涤纶,但是抗紫外线性能差，适用于座椅、簇绒地毯等。 (3)腈纶：抗紫外线性能好、手感柔软、颜色鲜艳、但耐磨性不是特别好。适用于汽车的顶篷。 (4)丙纶：质量轻、价格便宜、但色泽受限、熔点低、耐磨性有限，吸湿性比涤纶更低，适用于内饰面料、针刺地毯等。
(5)羊毛:舒适、弹性好，但价格较高、抗紫外线差。适用于冬季豪华车座椅套、靠垫、抱枕等。 (6)棉:柔软、触感舒适、吸湿性和透气性好、抗紫外线能力较好、抗光老化性能优，但强度较低、耐磨性较差、易起皱且折痕不易恢复，与化学纤维肪可改善织物的抗皱性，适用于春秋用座椅套、靠垫、抱枕等。 (7)亚麻:质地坚固耐用、凉爽、吸湿透湿、抗菌防菌、不粘皮肤、不产生静电、防虫防霉，但价格较高,适用于夏季座椅套。 然而聚酯纤维和聚酰胺纤维的用量为最大，这与它们优良的应用性能有关。在汽车内饰织物使用的纤维中，聚酯纤维用量上升最快，因其高强力、高模量、回潮低、易燃性差、防腐蚀等优点而备受青睐，而且聚酯织物尺寸稳定、耐磨，经特殊处理后具有优良的抗紫外线特性。正是因为这些良好性能,聚酯纤维在汽车用纺织品中应用最为广泛（占一半以上）。汽车用织物采用聚酯还有利于环保，因为聚酯纤维可以从回收的可乐或其他再生材料中获得。所以使用聚酯制成织物，即便是压模件，大多数聚酯材料也可被重新粉碎成颗粒，从中提炼出聚酯纤维再利用,特别是在汽车业迅速发展与环保日益受到重视的今天,聚酯纺织品将带动汽车织物的开发与生产，可降低成本、提高性能及市场竞争力。丙纶纤维在汽车用纺织品中的用量逐年递增。由于丙纶有质地轻、强度高、弹性好、耐腐蚀、吸湿性低、疏水性好、传热性低等很多优良性能，丙纶纤维目前在汽车地毯中应用最多。
摘要：汽车轻量化对于降低汽车燃油消耗和减少排放污染起着举足轻重的作用，采用轻质材料是实现汽车轻量化的重要途径。文章详细分析了轻量化技术 在现在汽车种的应用，包括铝合金镁合金钛合金3种轻合金的特点。轻量化 设计技术以及金属成型方法和连接技术，说明了汽车轻量化的意义，对汽车的 轻量化技术发展有一定的指导作用。 关键词：汽车；轻量化；车身 1轻量化技术在汽车上的应用 目前，国内外应用于汽车的请炼化技术主要有：1）轻质材料技术的应用，如铝合金镁合金钛合金高强度钢塑料粉末冶金生态复合材料及陶瓷等的应用越来越多；2）结构优化及计算机辅助设计和分析技术的应用；3）汽车制造中新的成型方法和连接技术的不断应用。 1.1.1基于材料的轻量化技术的应用 1.11高强度钢在汽车上的应用 高强度刚已成为颇具竞争力的汽车轻量化材料，它在抗碰撞性能，加工工艺和成本方面与其他材料相比具有较大的优势。采用高强度钢板，首先能改善汽车的安全和碰撞性能，传统的碳素钢虽然可以吸收碰撞能量，但其缺点是质量大，影响燃油经济性；高强度钢板用于汽车车身，除了能减薄车身部件厚度降低自重之外还可以提高汽车表面件的抗凹陷性及抗破坏能力，在降低燃油消耗率的同时又可以提高汽车的安全性。 国外高强度钢在汽车上的应用以日本最为典型。在日本，车身零件实际应用高强度钢始于20世纪70年代，最早应用于车身外表件，然后应用到内部零件和结构件。目前，日本悬架结构和支撑件的强度已达到800-1000MPa。 抗拉强度410 MPa的高强度钢多用于内部件，即将采用590 MPa高强度钢用于内部件，有望进一步减薄零件厚度。
1.12铝合金在汽车上的应用 铝具有高的导电性和导热性，密度小，塑性好，易成型，易回收利用。 可通过铸锻冲压工艺制造各类汽车零件。自1991年使用高强度铝合金以来，北美汽车上铝的用量已增加2倍，运动多用途车皮卡和微型厢式车上的铝的用量呈3倍增长。 目前，铝合金已经广泛应用于汽车车身底盘零部件以及发动机的某些部件上。现代轿车发动机活塞几乎都采用铸铝合金，这是因为活塞作为主要的往复运动件要靠减重来减小惯性，减轻曲轴配重，提高效率，并需要材料有良好的导热性，较小的热膨胀系数，以及在350度左右有良好的力学性能，而铸铝合金符合这些要求。同时由于活塞连杆采用了铸铝合金件，减轻了质量，从而降低了发动机的振动，降低了噪声，使发动机的油耗下降，这也符合汽车的发展趋势。 近年来，一些新型铝合金材料也开始在汽车上应用，如快速凝固铝合金TiAi金属间化合物泡沫铝材铝复合材料铝基粉末冶金材料和铝拼焊冲压坯材料。 1.13 镁合金在汽车上的应用 镁合金的基本特性如下： 1）质量轻。镁合金比铝合金轻33%，比钢轻77%，为常用结构金属材料中最轻的材料。同时，镁能制造出与铝同样复杂的零件而质量则较后者轻 1/3.镁合金用于车辆，将显著地降低其起动惯性，降低燃油消耗，减少 环境污染。 2）比强度高，刚性强。同等形状下，镁合金制品的刚性为塑料的10倍以上。 如用镁合金代替ABS塑料，则制品的质量可以减少36%，厚度可以降低 64%。
《能源工程材料》 课外拓展阅读报告 《碳纤维复合材料在汽车工业中的应用》 姓名：XX 指导教师：XX 学号：XXXXXXXX 专业班级：XXXXXXXX 2016年6月 碳纤维复合材料在汽车工业中的应用 摘要：节能减排是当前汽车工业可持续发展迫切需要解决的问题，采用碳纤维复合材料等轻质材料使汽车轻量化是一个有效的解决办法。介绍了碳纤维复合材料的性能特点和在汽车上的应用现状，从材料、设计和成型工艺3个方面分析了其在国内汽车工业应用中的问题，提出了促进碳纤维复合材料广泛应用的发展建议，并展望了其在汽车工业中的应用前景。 进入21世纪以来，能源危机日趋严重，世界各国的排放法规日益严格，如何在保证安全性和动力性的前提下降低油耗和减少排放是目前汽车工业迫切需要解决的问题。采用各种轻质材料取代金属等传统材料，使汽车轻量化是实现节能减排的重要途径。碳纤维复合材料凭借轻质、高强度、高刚度、抗振性能好、抗疲劳、耐腐蚀等众多优点[1]越来越受到汽车工业的重视，在汽车中的应 用也越来越多。碳纤维及其复合材料是支撑国家高科技产业发展的关键材料，经过40多年的积累与发展，我国碳纤维及其复合材料研发拥有众多突破性进展，但在汽车领
域的应用还远落后于航空航天和其他工业领域[2]。因此有必要分析碳纤维复合材料在我国汽车工业应用中存在的问题，提出合理的发展对策，以适应汽车工业对材料发展的迫切需求。 1.碳纤维复合材料的性能特点和使用优势 与金属材料相比，碳纤维复合材料具有许多优良性能，应用于汽车上有明显的优势，主要表现在：1）密度小，强度高，CFRP在常用材料中比强度和比模量最高，用于车身及底盘能在减轻车重的同时不损失强度或刚度，汽车安全系数不降低。2）韧性好，具有良好的抗冲击性和能量吸收能力，用于车身及其结构件具有良好的碰撞安全性。3）阻尼高，抗振性能好，用于车身、传动系统及发动机部件具有良好的减振、隔音效果，提高了乘坐舒适性。4）抗疲劳性能极佳，用于承受疲劳载荷的汽车零部件能有效延长其使用寿命。 5）优秀的耐热性、抗腐蚀与抗辐射性能，在电动汽车和其他新能源汽车领域应用具有很强的竞争力。6）成型工艺多，可设计性好，易于实现零部件一体化生产，极大缩短开发周期，节约成本。 2.碳纤维复合材料在汽车上的应用 碳纤维复合材料用于汽车部件上不仅可以实现汽车轻量化，而且在安全性与乘用舒适性等方面也有很大提高，因此越来越受到汽车工业的重视，很多汽车制造商生产的高档、豪华轿车（如通用、宝马、大众、奔驰、福特、奥迪、本田、日产等）几乎都开始试用或已经采用了各种碳纤维复合材料。 1）碳纤维复合材料应用于汽车车身、底盘及承力部件，在保证安全性的同时具有十分明显的减重效果。在各种材料制造的车身中碳纤维复合材料是最轻的，尤其是与钢制车身相比，轻量化效果达53%以上。 美国通用汽车公司1992年展出了由碳纤维复合材料制造车身的超轻概念车，车身质量为 kg，整车质量降低68%，节油40%。兰博基尼汽车2011年推出了Mucilage替代车型，该车采用了全碳纤维复合材料单壳体车身，质量仅有kg。目前，碳纤维复合材料制成的车身结构件已在德国宝马公司开发的Z-9和Z-22系列中大量采用。德国大众汽车公司的“2L车”CC1 研究项目，碳纤维复合材料用于车身的比例高达
目录 一、中国汽车工业发展概况 二、非金属材料在汽车上的应用现状 三、非金属材料在汽车上的发展趋势 2
19981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020销量164 187210 238333446509577722879938136518061850193121982300250027173019335537284142 百分比 14%14%13%40%34%14%13%25%22%7%46%32%2% 4%14%5% 8% 8%10%10%10%10% 0% 5% 10%15%20%25%30%35%40%45%50%01000 20003000400050006000一、中国汽车工业发展概况 最近二十年，中国汽车经历着飞速增长的时期，年销量从1998年的164万辆，跃居至2013年的2198万辆，增长了13倍，是当前全球最大的汽车市场，也是全球最具有活力的汽车市场。 预计在未来的10年，中国汽车产业仍将保持高速的增长。 汽车工业的蓬勃发展，有力的促进了新材料在汽车领域的应用与发展。 中国汽车市场需求及未来趋势分析 中国汽车工业发展概况
目录 一、中国汽车工业发展概况 二、非金属材料在汽车上的应用现状 三、非金属材料在汽车上的发展趋势 4
大量高性能新材料的成功开发，出现了高性能、大规模工业化的应用产品，结合汽车工业的规模化生产需求，使得新材料的发展和汽车工业的发展紧密的结合在一起。 汽车的“小型化”和“轻量化”是未来汽车发展的主流之一，和新能源汽车一样的重要，新材料的创新性开发以及大范围推广使用是轿车轻量化和环保的一个重要手段。 汽车耗油量的改善程度（%）汽车轻量化
汽车内饰用合成革应用现状与发展趋势 汽车内饰用合成革应用现状与发展趋势 2009-09-28 08:25 作者：慧聪皮革网【慧聪皮革网】孔中平1，周志军1，陈明磊1，张哲1 （1.浙江禾欣实业股份有限公司，嘉兴314003）摘要：本文就我国人工皮革发展历程，并就在汽车革上的应用现状和发展趋势进行了探讨。关键词：人工皮革；汽车内饰；应用；发展趋势 The Application and Trend of the Man-made Leather in Automobile Interior Decoration Abstract 2009-09-28 08:25作者：慧聪皮革网 【慧聪皮革网】 孔中平1，周志军1，陈明磊1，张哲1 （1.浙江禾欣实业股份有限公司，嘉兴314003） 摘要：本文就我国人工皮革发展历程，并就在汽车革上的应用现状和发展趋势进行了探讨。 关键词：人工皮革；汽车内饰；应用；发展趋势 The Application and Trend of the Man-made Leather in Automobile Interior Decoration Abstract：In this paper we introduced the man-made leather developmental course. We also discussed the application actuality and development trend. Key words：man-made leather；auto interior decoration；application；development 1．人工皮革的产生 由于人口膨胀、环境保护和社会需求的不断增加，真皮已经无法满足人们日常生活的需要，特别是 真皮的加工过程中造成了环境的极大污染，有限的天然资源日益短缺，因此合成皮革应运而生。合成革作为天然皮革的代用品，不仅可克服真皮利用率低、耐磨性差、撕裂强度低、质地不匀、难以裁剪等缺点，而且解决了真皮资源日趋紧张、环境污染严重的问题，为合成革发展壮大提供了条件[1]。 人工皮革因无气味、手感柔软、纹路清晰自然、成品色牢度好、易清洗、阻燃性和散热性好、易于 机械打孔等优点被广泛应用于汽车内饰材料。随着中国汽车产量的不断提高，汽车用革量也将大幅度提高。在汽车工业以及人工皮革行业最发达的日本，人工皮革在汽车内饰材料上的应用走在了世界前列，几大汽车革生产企业（东丽公司、可乐丽、旭化成、共和皮革公司、阿基里斯公司、帝人CORDLEY、钟纺、三菱人造丝等）近年不断有新的产品推出，并被各大汽车企业相继采用，产量也不断提高[2]。由于汽车内饰用革物性指标高，国内从事该项产品开发的企业不多，只有浙江禾欣、安徽安利、昆山阿基里斯等几家企业具有汽车革的开发生产能力，与国外企业还有一定的技术差距。 2人工皮革发展历程 人工皮革发展基本经历了三个阶段：20世纪30年代出现了以PVC高分子材料涂敷的人造革，在天然革的替代上实现了工业化的实际应用，这是人工皮革的第一代产品；到了20世纪60年代，随着聚氨酯工业和非织造布技术在人工革上的应用，诞生了第二代合成革；超细纤维PU合成革的出现是第三代人工皮革[3]。 在中国，人们习惯将以PVC树脂为原料生产的人造革称为PVC人造革（简称人造革）；以PU树脂为原料生产的人造革称为PU人造革（简称PU革）；以PU树脂与普通化纤无纺布为原料生产的人造革称为PU合成革（简称PU合成革）。以超细纤维无纺布与PU为基础的称为超细纤维PU合成革（简称超纤革）
汽车用新材料的研究发展状况 1国内外汽车用新材料发展状况 1.1 国外汽车用新材料的发展现状与趋势 当前世界汽车材料技术发展的主要特征如下: (1轻量化与环保是当今汽车材料发展的主要方向; (2尽管近阶段钢铁材料仍保持主导地位, 但各种材料在汽车上的应用比例正在发生变化。主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料的用量将有较大的增长, 铸铁和中、低强度钢的比例将会逐步下降,但载重车的用材变化不如轿车明显; (3轻量化材料技术与汽车产品设计、制造工艺的结合将更为密切, 汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向; (4更重视汽车材料的回收技术; (5电动汽车、代用燃料汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应用工作不断加强。 减轻汽车自身质量是降低汽车排放、提高燃油经济性的最有效措施之一。世界铝业协会的报告指出, 汽车的自身质量每减少10%, 燃油的消耗可降低6~ 8%, 根据最新资料,国外汽车自身质量同过去相比减轻了20~ 26%。预计在未来的10 年内, 轿车自身质量还将继续减轻20%。铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料和高强度钢、超高强度钢等轻量化材料的开发与应用在汽车的轻量化中将发挥重大作用。可以看出, 尽管钢铁材料在当前仍然占主导地位, 但其份额却在逐年减少, 而铝合金、镁合金、塑料等轻量化材料的用量则呈持续上升的趋势。在最近投产的某些新车型中, 钢铁材料的比例更低, 例如在奥迪A2中, 钢材的比例仅
为34%, 轻质材料则高达52%。国外开发的全铝车身已经在AUDI A8、BMW Z8、FERRARI360等很多车型上使用, 甚至全铝发动机、轮毂都已经开始实际应用。 虽然联邦政府和欧共体有多种与材料有关的研究项目, 但整体上主要还是 体现在墓础研究方而。从汽车行业的应用性研究来讲, 主要依靠企业的自身力量, 这与美国汽车行业的情况很不相同, 后者可从国家得到各种资助。不仅如此, 德国政府在支持、促进和推广新材料在汽车行业的应用以及采用新材料的汽车的生产、销信等方而也没有任何鼓励的政策与措施。虽然从长远战略上说, 汽车采用新材料具有多种重要意义, 但就口前的实际而言, 首要目的是减轻重量、提高效率、降低能耗、减少环境污染。从根木上来讲, 汽车减轻屯量很有好处,既可增加使用面积, 又可节省燃料消耗, 减少环境污染。汽车能耗的70%与汽车重量有关, 如中型轿车 的自重每减少100公斤, 每百公里的燃料消耗就可减少0.4公升。此外, 自重减轻对加速和弹性等行驶效率也有积极影响, 同时可使转动和振动 部件的噪音明显降低。试验证明,假如负荷是单轴的或者在结构上可以沿纤维方向伸展的话, 纤维强化的材料明显比金属优越。 近年来, 虽然日本汽车工业由于各种原因而陷于持续的不景气状况之中, 但各汽车厂商从长远利益出发, 仍继续着各种汽车用新材料及其相关伎术的研 究开发, 并取得品些进展。总的来看, 这一领域研究开发的重点主要集中在三个方面。一是大力开发各类“低公害车”所需材料;二是继续发展汽车以铝、塑等代钢技术;三是提高汽车用材料再生利用率。 一、“低公害车”所需材料的发展状况 随着全球环保呼声日益高涨, 电动汽车、甲醇汽车、天然气汽车等不以汽油为动力源的所谓“低公害车”展现出诱人的发展前景。但是, 目前这类汽车离实用化都还相距甚远。其有待解决的主要问题之一就是所需的各种材料技术尚未过关。在被