浅谈热塑性复合材料在汽车上的应用

热塑性复合材料的加工技术现状应用及发展趋势热塑性复合材料是指由热塑性树脂基体和增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）组成的材料。

它具有良好的机械性能、化学稳定性和耐磨性，广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。

随着科学技术的发展，热塑性复合材料的加工技术也不断推进，应用范围也在不断扩大。

在热塑性复合材料的加工技术方面，目前主要有预浸法、树脂浸渍法和树脂缠绕法等。

预浸法是将热塑性树脂浸渍到增强材料中，形成预浸料，然后通过压塑和热固化等工艺进行成型。

这种加工技术具有成型周期短、生产效率高、成本低等优点，适用于大批量生产。

但是预浸法的工艺控制要求较高，需要保持一定的工艺温度和压力，以确保产品的质量。

树脂浸渍法是将增强材料浸渍到热塑性树脂中，形成蜂巢结构后加热熔融，然后采用压塑成型。

这种加工技术具有成型性能好、质量稳定等优点，适用于复杂产品的生产。

但是树脂浸渍法需要较长的热固化时间，加工周期较长。

树脂缠绕法是将热塑性树脂涂覆在纤维上，通过控制缠绕角度和缠绕层数，形成复杂的形状。

这种加工技术具有成型灵活、节约材料等优点，适用于空间限制较大的产品。

但是树脂缠绕法需要掌握一定的工艺技巧，以确保产品质量。

热塑性复合材料的加工技术在航空航天、汽车等行业得到了广泛的应用。

在航空航天领域，热塑性复合材料可以用于制造机翼、机身等零部件，以提高飞机的载重能力和燃油效率。

在汽车行业，热塑性复合材料可以用于制造车身、底盘等部件，以提高汽车的安全性和节能性能。

随着科学技术的不断进步，热塑性复合材料的加工技术也在不断发展。

一方面，加工工艺越来越精细化和自动化，提高了生产效率和产品质量。

另一方面，新型材料的研发和应用也为热塑性复合材料的加工技术带来了新的发展方向。

例如，纳米级增强材料的应用可以改善热塑性复合材料的力学性能和耐热性能；3D打印技术的应用可以实现复杂形状的制造，提高产品的适应性和精度。

综上所述，热塑性复合材料的加工技术在应用和发展方向上都取得了很大的进展。

1.1.聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用聚烯烃热塑性弹性体(TPO)在高温下可以像热塑性塑料一样加工，而在常温下又呈现橡胶弹性，且具有价格低、密度小、弯曲弹性模量高、低温抗冲击性能好、流动性好、易加工和可重复使用等性能，因此已得到广泛的应用。

聚烯烃热塑性弹性体作汽车外装件主要用于：保险杠、散热器格栅、车身外板(翼子板、后侧板、车门面板)、车轮护罩、挡泥板、车门槛板、后部活动车顶、车后灯、车牌照板、车侧镶条及其它保护胶条、挡风胶条等；作内饰件主要用于：仪表板、仪表板蒙皮、内饰板蒙皮、安全气囊外皮层材料等；作底盘、转向机构用于：等速万向节保护罩、等速万向节密封、齿条和小齿轮防护罩、轴架悬置防护罩；作发动机室内部件及其它方面：空气导管、燃料管防护层、电气接线套等。

1998年全世界TPO 在汽车上的用量约为45.36万t，其中90%用于汽车外装件。

2.2.聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用开发动向聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用开发动向聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用开发动向1998年TPO 占世界汽车保险杠原料市场的85%，其中欧洲占汽车保险杠原料市场的90%，美国占75%，日本占95%。

TPO 在保险杠市场中份额持续上升的重要原因是材料性能的大幅度改善，特别是弯曲弹性模量、低温抗冲击性和熔体流动速率的改善，这些性能的提高有助于降低保险杠壁厚、减轻质量、减少材料消耗和加工时间，并使保险杠性能保持不变，并降低成本。

2.1 PO 2.1 PO--T 在汽车保险杠上的应用开发动向在汽车保险杠上的应用开发动向 D&S 国际塑料公司推出汽车用新一代TPO，用作汽车保险杠，壁厚可减至2.5mm(原为3.5mm)，使保险杠质量减轻31%(1.18kg)，成型周期缩短15s。

与原来的TPO 相比，其弯曲弹性模量提高一倍(1482.4MPa)，拉伸强度提高60%(27.6MPa)，硬度较高(75～80洛氏硬度)。

复合材料在汽车上的运用研究由于大部分复合材料都是与目标产品同时形成的，所以很少有固定的复合材料型号等信息，采用相同原材料而不同种工艺或同种工艺不同参数所制造的复合材料性能也会有所不同，如果抛开成本因素，复合材料所涉及的专一方面性能指标比金属还要宽泛。

1.行业特点复合材料行业特点：原材料品种多，工艺方法繁多，成本跨度极大。

按每公斤价格而言，复合材料可以由几元到几千元以上不等，一般同等重量成本均高于钢铁。

很多材料配方和工艺方法原理简单，容易上手，但由于工艺自由度较多，真正的工艺参数系统性控制难度大，产品离散性较大，产品缺陷的可探测性差，所以用简易办法较难区分产品质量的好坏。

2.发展现状行业门槛低，个体户亦可从事经营生产活动；复合材料应用领域广泛，既可做花盆，也是航空航天等高科技领域不可缺少的材料。

国内缺乏高技术含量自主研发产品，配套设备设施也不健全，限制了复合材料行业的发展。

复合材料以其质量轻、强度高的特点，在汽车工业方面具有典型的应用，并占有突出的三大优势：一是自身减重；二是集成化功能，使系统减重；三是使系统的制造、安装和维修简化。

而且，大部分复合材料部件具有减振降噪的效果。

从复合材料的内在特点而言，所有纤维增强复合材料，特别是连续纤维增强的复合材料部件，对微裂纹及轻微外伤的敏感性都非常弱。

采用这种复合材料制作结构件，安全性更高，可有效降低二次伤害的可能性和程度。

复合材料在汽车上的应用自开始制造汽车以来，复合材料便以各种形式应用于汽车中，树脂基复合材料正式应用于汽车中始于1953年。

世界上第一辆全复合材料车身的Corvette车由手糊工艺生产（见图1）。

复合材料在汽车上的应用分为几大类：覆盖件（内外饰）、结构件（以其力学性能为主要应用）、功能件（以其某些方面特殊性能为主要应用）。

当然，更多情况下都是多种性能同时应用的，只是在不同的场合中个别性能稍有突出而已。

复合材料在汽车上的应用是从覆盖件开始的，也是用量最大的一个类别，主要采用SMC（片状模塑料）、RTM和手糊等工艺制造。

热塑复合材料热塑复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的新型材料，它具有独特的性能和优势，被广泛应用于工程领域。

热塑复合材料由热塑性树脂和增强材料组成，通过热压或注塑工艺制成。

本文将重点介绍热塑复合材料的特点、应用领域和发展趋势。

首先，热塑复合材料具有优异的性能。

由于其由热塑性树脂和增强材料组成，因此具有优异的机械性能和耐热性能。

同时，热塑复合材料还具有较好的耐腐蚀性和耐磨性，能够在恶劣环境下长期使用。

此外，热塑复合材料还具有较好的成型性能，可以通过热压或注塑工艺轻松制成各种形状的制品，满足不同工程需求。

其次，热塑复合材料在工程领域有着广泛的应用。

由于其优异的性能，热塑复合材料被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑结构、电子设备等领域。

在航空航天领域，热塑复合材料可以制成轻量化的航空零部件，提高飞行器的燃油效率和飞行性能。

在汽车制造领域，热塑复合材料可以制成车身结构和内饰件，降低汽车的整体重量，提高燃油经济性。

在建筑结构领域，热塑复合材料可以制成各种结构件，提高建筑物的抗风抗震能力。

在电子设备领域，热塑复合材料可以制成外壳和散热片，提高设备的散热效果。

最后，热塑复合材料的发展趋势是多样化和高性能化。

随着科技的不断进步，热塑复合材料的种类和性能将不断提升。

未来，热塑复合材料将向着多样化和高性能化的方向发展，不仅可以制成普通结构件，还可以制成具有特殊功能的材料，如导热、导电、阻燃等。

同时，热塑复合材料的制造工艺也将不断改进，降低成本，提高生产效率，推动热塑复合材料的广泛应用。

综上所述，热塑复合材料具有优异的性能和广泛的应用前景，是一种具有发展潜力的新型材料。

随着科技的不断进步，相信热塑复合材料将在未来得到更广泛的应用，为工程领域带来更多的创新和发展。

简析复合材料在汽车轻量化设计中的应用本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！根据中国汽车工业协会2015 年初发布的信息，2014 年我国汽车销量达到万辆，同比增长了%，销量再次创造了新高，连续六年蝉联世界第一。

2014 年末全国民用汽车保有量达到14476 万辆，千人保有量首次超过百辆，达到辆/ 千人。

伴随着越来越多的民众购买了私家车，对石油的消耗也在逐年增加。

2013 年7 月中国已超越美国成为全球最大石油进口国，现每天进口的石油超过560万桶。

持续增加的石油消耗，使得机动车排放的尾气污染已经成为我国空气污染的重要来源，是造成灰霾、光化学污染的重要原因。

此外汽车尾气还产生了大量的温室气体，是造成近年来全球变暖、南北极冰层融化、气候反常的一个重要因素。

所以摆在汽车工业面前的一个十分紧迫的问题就是节能减排，同时在保证汽车的安全性的前提下，为节能减排，除降低风阻、提高发动机的效率、降低摩擦之外，一个最直接、最有效的方法和途径就是轻量化。

通过对复合材料在汽车轻量化设计中的应用及其成型工艺的介绍，更加清楚的了解到各成型工艺生产的复合材料所具有的性能及该生产方式的适用范围。

1 汽车轻量化的途径与意义一辆轿车每减重100kg，每百公里燃油消耗就平均减少，二氧化碳排放也随之减少12g/km。

如果采用新材料替代来做到这一点，相当于大约采用1kg的铝替代2kg 的钢，不过为了达到减重的目的须要进行结构的优化设计。

材料科学的进步推动了汽车轻量化技术的不断发展，并由此诞生了全新的汽车轻量化设计。

汽车轻量化的主要途径有：(1)汽车主流规格车型持续优化，规格主参数尺寸保留的前提下，提升整车结构强度、降低耗材用量;(2)采用轻质材料。

如铝、镁、陶瓷、玻璃纤维或碳纤维复合材料等;(3)采用计算机进行结构设计。

如采用有限元分析优化设计、局部加强设计等;(4)采用承载式车身，减薄车身板料厚度等。

连续纤维增强热塑性复合材料连续纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）是一种新型的高性能复合材料，由热塑性树脂基体和连续纤维增强材料组成。

它具有重量轻、强度高、刚度大、耐腐蚀、耐热、耐磨、抗冲击等优点，因此在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域有着广泛的应用前景。

首先，连续纤维增强热塑性复合材料的制备工艺是关键。

制备工艺包括预浸料制备、层叠成型、热压成型等步骤。

预浸料制备是将纤维材料浸渍于热塑性树脂中，使其充分浸透，然后进行层叠成型，即将预浸料层叠在一起，形成所需的厚度和形状。

最后，通过热压成型，将层叠好的预浸料在一定的温度和压力下进行成型，使其固化成为连续纤维增强热塑性复合材料。

其次，CFRTP的性能主要取决于纤维增强材料的类型和树脂基体的性能。

常见的纤维增强材料有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等，它们各自具有不同的特点和适用范围。

而树脂基体的选择也至关重要，不同的树脂基体具有不同的耐热性、耐化学腐蚀性、加工性等特点，对最终复合材料的性能有着直接的影响。

此外，CFRTP的应用领域非常广泛。

在航空航天领域，CFRTP可以用于制造飞机机身、机翼、航天器外壳等部件，由于其重量轻、强度高的特点，可以大幅减轻飞机的自重，提高飞行性能。

在汽车领域，CFRTP可以用于制造汽车车身、底盘等部件，能够提高汽车的燃油经济性和安全性。

在建筑领域，CFRTP可以用于制造高强度、耐久性好的建筑材料，提高建筑物的抗震性和使用寿命。

总的来说，连续纤维增强热塑性复合材料具有广阔的发展前景和应用前景，但是在实际应用中仍然存在一些挑战，如成本较高、大规模生产难度大等。

因此，需要在材料制备工艺、材料性能改进、成本降低等方面进行进一步的研究和探索，以推动连续纤维增强热塑性复合材料的广泛应用和推广。

复合材料在汽车的应用在汽车制造中，复合材料主要应用于车身、底盘、发动机等重要部件。

其主要好处在于具有较高的比强度、较低的比重和良好的抗腐蚀性能。

下面将就几个典型的应用领域进行详细介绍。

首先，复合材料在汽车车身方面应用广泛。

由于复合材料具有较高的比强度和较低的比重，可以显著降低车身重量，提高汽车的燃油经济性能。

此外，复合材料车身还能够提供更好的碰撞安全性能，增加车辆乘坐者的安全性。

许多高档汽车品牌已经采用了碳纤维复合材料来制造车身，使得车辆更加轻盈且具有更好的驾驶性能。

其次，复合材料在底盘方面也有广泛应用。

底盘是汽车的重要组成部分，承担着车身和发动机的重量以及悬挂系统的负荷。

复合材料底盘具有较高的刚度和强度，能够提供更好的悬挂系统性能和操控稳定性。

此外，复合材料底盘还具有较好的吸震性能，能够减少驾乘者的颠簸感和疲劳感，提高车辆的乘坐舒适性。

第三，发动机部件中的复合材料应用也越来越多。

例如，复合材料可以用于制造发动机罩和进气道等部件，以提高发动机的性能和效率。

由于复合材料具有较低的热膨胀系数和较高的抗热稳定性，可以有效降低发动机在高温条件下的变形和热裂纹的发生。

此外，复合材料材质还能提供更好的隔音和隔热效果，减少发动机噪音对驾乘者的干扰。

此外，复合材料也可用于制造汽车内饰部件，如仪表盘、门板等。

由于复合材料具有良好的成型性能和表面质量，能够制造出更加精细和美观的内饰部件。

与传统的塑料材料相比，复合材料具有更高的耐磨损性和耐划伤性能，能够提高内饰部件的使用寿命。

综上所述，复合材料在汽车制造中有着广泛的应用，能够显著改善汽车的性能和重量。

随着技术的不断进步，相信复合材料在汽车制造中的应用将会更加广泛，为我们带来更安全、更环保和更高性能的汽车。

聚酰亚胺在汽车上的应用
一种全新独特的热塑性聚酰亚胺，其卓越的综合特
性在汽车工业中有着重要而广泛的应用：
一、PI配件具有以下特性：
突出的易热加工特性：可注塑、挤出、热模压、喷涂成型；加工时无小分子放出，收缩率小，制件尺寸精度高
综合力学性能优异：高模量，耐冲击，抗蠕变，是一种理想的结构功能材料
热变形温度高，耐热性好，在较宽的高低温范围内具有良好的力学强度
绝缘性高，介电性能优异
化学性质稳定，耐各类油脂、有机溶剂；阻燃、抗老化
耐磨损，为一种出色的减摩、增磨基体材料
二、在汽车领域的应用
●节流阀体轴衬●定时链张紧轮●油泵转子●油泵轴●油泵叶轮
●分配机构●水泵叶轮●发动机密封件
●涡轮增压机叶轮●涡轮增压机耦合●O2传感器●O2导线●传动垫磨片●传动推力垫圈
●传动轴衬●传动阀●传动过滤外壳●传动密封件●球型接头衬垫●U型接头轴承●滚针轴承
●连接杆接合衬垫●ABS闸座●自动调节座位部件●自动开闭式车窗传动装置●连杆
●燃料管线连接器●闸磨损传感器●轮胎防滑钉●轴承保持架●车轮传感器●闸缸部件
●减震器部件●燃油泵齿轮●燃油泵电动机部件●燃油泵轴衬●摇窗电机推力插销
●电动机推力垫圈●遮阳篷顶齿轮●HV AC传动装置●隔离器螺钉●动力转向齿轮
●转向轴隔离器●保护性套管和织物●EGR温度传感器●速度传感器●热交换器零件
●离合器衬套●活塞环●活塞裙●刹车片●悬挂支撑盘●同步器
●变速器换档叉●扭矩转换器行星齿轮垫片●扭矩转换器差动器●球面止堆垫片。

复合材料在汽车工业中的应用及发展趋势一、引言复合材料是由两种或两种以上的材料组成的新型材料，具有轻量化、高强度、耐腐蚀等优点。

在汽车工业中，复合材料已经广泛应用于车身、底盘、发动机等部件，成为汽车轻量化发展的重要途径。

二、复合材料在汽车工业中的应用1. 车身复合材料在汽车轻量化方面的应用最为广泛的就是车身。

传统的汽车车身主要由钢铁构成，重量较大。

而采用复合材料制造车身可以使整个车身重量减轻30%以上。

同时，复合材料具有优异的抗冲击性和抗腐蚀性能，可以有效地提高汽车安全性和耐久性。

2. 底盘底盘是汽车结构中最重要的组成部分之一。

传统底盘主要采用钢铁制造，但其重量较大，容易导致燃油消耗增加。

而采用复合材料制造底盘可以减轻整个底盘重量20%以上，并且具有更好的刚度和强度。

3. 发动机发动机是汽车的心脏，也是汽车最为重要的部件之一。

传统发动机主要采用铝合金制造，但其重量较大，耐热性能不佳。

而采用复合材料制造发动机可以减轻整个发动机重量20%以上，并且具有更好的耐热性能和抗腐蚀性能。

三、复合材料在汽车工业中的发展趋势1. 轻量化随着环保意识的不断增强和能源消耗问题的日益突出，汽车轻量化已经成为了不可避免的趋势。

而复合材料作为轻量化方案之一，其在汽车工业中的应用将会越来越广泛。

2. 智能化随着科技的不断进步和人们对智能化汽车需求的日益增加，复合材料在智能化汽车中也将扮演重要角色。

例如，在无人驾驶汽车中，采用复合材料制造外壳可以有效地提高安全性和稳定性。

3. 可持续性随着全球环保意识的逐渐提高，可持续性已经成为了各行各业关注的焦点。

而复合材料作为一种可持续性材料，其在汽车工业中的应用也将越来越受到关注。

四、结论复合材料在汽车工业中的应用已经成为了不可避免的趋势。

随着科技的不断进步和环保意识的逐渐提高，复合材料在汽车工业中的应用将会越来越广泛，并且将会向轻量化、智能化和可持续性方向发展。

合作，于２００４年建成了我国第一套ＧＭＴ工业装置。

华东理工大学开发的部分ＧＭＴ制品见图３。

热塑性复合片材汽车零部件开发由于热塑性复合材料本身为非均一的多相材料，所以其各项物理性能与传统的金属材料相比，具有鲜明的差异，因此对于各个具体的汽车零部件，均需要进行必要的制品设计，然后选择合适的成型工艺，才能得到合格的产品。

１．制品设计制品设计是指根据零部件功能需求，通过结构与受力分析，进行制品相关材料选择及结构设计，尤需关注制品使用环境与材料选择以及制品形状设计方面。

具体考虑的因素包括：制品的功能需求，材料的力学性能，制品表面质量，使用环境的温度、湿度等。

对于热塑性复合片材，通常纤维决定结构力学性能，树脂决定结构物理性能，例如拉伸、弯曲、冲击等力学性能；能、热性能（含阻燃）等物理性能以及耐酸、碱、溶剂，吸水，耐候、紫外、等化学性能。

需要注意的是复合材料与金属、塑料某些不同性质，复合材料是一种非均一的多相材料，设计前需要材料性能的实际检验。

产品设计则主要考察：制度、加强筋、圆弧过度、收缩等。

这些参数，有一般的设计通则，制品最好为均匀厚度，变壁厚时最大过渡１：３；加强筋易产生凹痕，需选择适当位置、形状及其尺寸，改进模具设计和成型工艺，可以缓解或消除。

这些通则必须结合实际的制品综合考虑。

此外还要进行必要的模具设计，如脱模角度，温度控制以及排气孔等。

２．模压成型坯料设计是热塑性片材模压成型的核心技术之一，具体反映了研究者对制品结构特征及充模机理的理解，坯料设计的不同，能够引起充模过程中片材流动机理的改变。

合适的坯料设计需要考虑的因素包括：制品的外图４ ＬＦＴ在汽车中的主要应用图５ ＬＦＴ在汽车中的应用实例——发动机防护罩国际专利，具有完全自主知识产权。

用此方法，已经能够在中试线上生产轻质片材，并开发出多种规格。

可以预这是一种极具潜力的生产技术。

目前车顶衬里（ｈｅａｄｌｉｎｅｒ）仍然是其最典型的应用，其首例工业化应用即为１９９９年的Ａｚｄｅｌ　Ｓｕｐｅｒｌｉｔｅ片材用作尼桑Ｘｔｅｒｒａ和ＣｒｅｗＣａｂ汽车车顶衬里。

浅谈热塑性复合材料在汽车上的应用本文阐述了热塑性复合材料在汽车上的应用。

标签：热塑性；复合材料；汽车热塑性复合材料是以热塑性树脂为基体的复合材料。

常用的热塑性树脂有聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰胺和聚砜等。

主要的增强纤维是短玻璃纤维、碳纤维、织物纤维及其他充填物，一般纤维体积含量约为20%～30%，最大可达到40%～55%。

大多数情况下，纤维及充填物无方向随机排布。

纤维的主要增强效果是提高强度和耐磨性，改善基体的耐热性和蠕变抗力，使用玻璃纤维和碳纤维增强的热塑性树脂，其拉伸强度和抗弯模量可提高2倍至6倍，但冲击强度有所降低，广泛用于汽车工业、化工、电子及航空工业。

随着热塑树脂基复合材科学技术的不断成熟以及可回收用的发展，该品种的复会材料发展较快，欧美发达国家热热塑性复合材料已占到树基复合材料总量的30%以上。

1.在汽车外饰件上的应用汽车外饰主要指汽车前后保险杠、汽车车身裙板、进气格栅、散热器面罩、外侧围、扰流板、防擦条、车门外开手柄、前后风挡玻璃等等。

在以往汽車外饰中经常使用的材料一般是热固性材料，这种材料的废弃件和边角余料经常是通过掩埋或者焚烧进行处理的，这样的处理方式会造成环境的污染问题。

但是使用热塑性材料则不会出现些类似问题，热塑新材料不仅可以进行循环利用，还具有密度低、成本低、生产效率高等特点。

在生产中使用这一材料代替金属材料或者是热固性材料可以实现轻量化的设计和生产，所以这种材料在汽车中的使用范围越来越广。

在过去的一段时间内，没有使用热塑性材料是因为其无法进行喷涂，而且表面的质量较差，使其无法再外饰件中广泛使用。

但是经过新兴技术的不断研发，使其在外饰件中的使用成为可能，而且逐渐成为热门。

戴姆勒福莱纳车型的挡泥板和保险杠采用了30%长玻纤增强PP材料，解放J6的保险杠支架采用了40%长玻纤增强PP材料。

2.在汽车内饰件上的应用汽车内饰系统是汽车车身的重要组成部分，而且内饰系统的设计工作量占到车造型设计工作量的60%以上，远超过汽车外形，是车身最重要的部分之一。