玻璃钢复合材料及其在汽车上的应用

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界，增强热固性塑料的发展低于纤维增强热塑性塑料
条重要途径，可以有效地减轻汽车自重，提高发动
机效率。近些年来，美国、日本等发达国家将玻璃钢复合材料应用在汽车领域中，不断推动汽车复合材料及其制品向专业化、标准化、高品质化、环保化方向加速发展，开创了汽车复合材料的新天地，已经受到业内人士的高度重视。
（如ＧＭＴ等），其原因在于纤维增强热塑性塑料可回
收，可重复利用和不污染环境。基于此纤维增强热塑
性塑料是复合材料的重要发展方向，欧洲的纤维增强热塑料性塑料的增长率比玻璃钢高一倍。面对资源和
计制造中，通过充分合理地采用新型轻质材料，客车
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｆｉｂｅｒｇｌａｓｓｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｍｏｕｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｖｅｈｉｃｌｅｉｆｂｅｒｇｌａｓｓｗｏｒｋｐｉｅｃｅ，ｅｘｐｏｕｎｄｆｉｂｅｒｇｌａｓｓｍａｔｅｒｉａｌｉｎｆｕｅｌｓａｖｉｎｇ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｗｅｉｇｈｔｌｏｏｓｉｎｇａｎｄ
众所周知，减少燃料消耗和降低对环境的污染，已成为汽车工业发展和社会可持续发展急需解决的关键问题。采用高性能轻质材料是实现汽车轻量化的
一
质量可减轻１０％，油耗降低８％。因此国外许多汽车
（客车）制造公司都在积极开发和应用新型车身材料。近几年，玻璃钢在我国客车车身上的应用也取得了较快的发展，并成为客车车身重要的原材料之一。早在７０年代初期，汽车工业就开始使用复合材料制造汽车零件。进入８Ｏ年代，福特、雪铁龙等著名汽车制造厂商投入了大量人力、物力，深入开展复合材料在汽车工业的应用研究，极大地推动了复合材料在汽车上的应用。复合材料也从制备简单的汽车非承力零件进入制备承力构件这一时期。世界著名汽车厂商竞相在汽车结构上广泛采用复合材料，如目前引进的北京吉普、富康、福特及雪佛莱等车型均有较多的复合材料承力件运用。玻璃钢复合材料具有加工能耗低，轻质高强，设计自由度大，不锈蚀，成型工艺性好等优点，因此是汽车工业以塑代钢的理想加工材料，轻质高强是玻璃钢复合材料的最大优点。近些年世界环境法规要求越来越严，客观上也促使汽车越来越多地采用复合材料，在西欧甚至全世
许多工业发达国家在玻璃钢的应用上取得了较大的
发展，其应用增长速度也较快，这说明玻璃钢是一种具有广阔发展前景的新型材料。随着汽车工业的发展，对如何合理地开发和应用新型轻质材料已成为汽
车工业的重要课题之一。试验表明，在客车车身的设
镰
玻璃钢复合材料及其在汽车上的应用
陆刚
摘要：介绍了玻璃钢制品的性能特点及车用玻璃钢制件成型工艺，阐述了玻璃钢复合材料在节油、环保、降重等方面的作用及在汽车上的具体应用。
关键词：汽车玻璃钢轻量化应用
Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ
１玻璃钢复合材料的发展及在节油、环保、降重方面的作用
玻璃钢是我国的一种习惯称呼，其确切的名称是玻璃纤维增强塑料（ＳＭＣ）。它是由玻璃纤维毡、玻璃纤维物与合成树脂（如聚酯树脂、环氧树脂等）复合而成的新型材料，因此称复合材料。玻璃钢自问世以来，
２０１５．４．ＫＥＣＨＥＪＩＳＨＵ《客车技术》固
镰
环境等问题的严峻挑战，推进汽车轻量化以降低油
耗，一直是汽车工业重要的研究课题。
右；玻璃钢比强度较一般碳钢高２ — ５倍，比强度大说明零件自重小；玻璃钢比模量较一般碳钢大得多，比
ｓｐｅｃｉｉｃｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ，ｉｂｅｆｒｇｌａｓｓ，ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
璃钢的抗拉强度略低于碳钢的强度。如果将玻璃钢
模量大即零件的刚性大，玻璃钢制件在室外一般可使
用１５ — ２Ｏ年。
传统的汽车车身材料处于以薄钢板为主的单一状态，已不能适应人们追求高速与轻量化的要求，为减轻其质量，改善风阻系数和降低油耗，许多汽车厂
ｂ．玻璃钢的抗疲劳强度约为钢材的一半。组成玻璃钢的玻璃纤维抗拉强度为２００ＭＰａ左右，玻

玻璃钢复合材料技术的进展与应用

玻璃钢复合材料技术的进展与应用在现代的科技和工业中，材料科学领域一直都是一个关键的领域。

不断的创新和发展，使得材料科学领域的成就得以推进和实现。

在这一领域中，玻璃钢复合材料技术就是一种非常出色和具有很多潜力的材料。

玻璃钢复合材料是一种由玻璃纤维和环氧树脂构成的材料，它的物性和性能非常稳定可靠，可以在各种不同的环境中长期使用。

近年来，玻璃钢复合材料技术的应用范围越来越广泛，并且经过了大量的研究和发展，已经取得了一系列的进展。

1. 玻璃钢复合材料技术的特点玻璃钢复合材料技术的最大特点就是它的材料结构十分稳定和可靠。

玻璃钢复合材料由玻璃纤维和环氧树脂构成，这种结构决定了它具有很高的耐腐蚀性、耐磨性和耐热性。

在不同的环境中，玻璃钢复合材料能够保持非常好的稳定性和性能，这一点非常重要，特别是在一些恶劣环境中的使用。

2. 玻璃钢复合材料技术的发展历程玻璃钢复合材料技术的发展历程非常漫长，最早的应用可以追溯到上世纪50年代。

当时主要应用于船舶、化工设备、公路桥梁及建筑材料等领域。

到了80年代，玻璃钢复合材料被广泛应用于管道、水箱、储罐、污水处理设备和排风系统等领域。

随着玻璃钢复合材料技术不断的创新和发展，新型的应用逐渐涌现，比如在能源、环保、航空、轨道交通等领域都有着广泛的应用。

3. 玻璃钢复合材料技术的应用由于玻璃钢复合材料技术的稳定性和耐腐蚀性等特点，它被广泛应用在化工、能源、交通等领域。

其中，玻璃钢复合储罐是它最主要的应用之一。

玻璃钢复合储罐是用于储存各种液体物质的容器，在一些化工厂和石油化工领域有着非常广泛的应用。

由于玻璃钢复合材料的耐腐蚀性和性能稳定性非常好，因此它可以长期储存各种不同的化学品，这在化工领域非常重要。

此外，玻璃钢复合材料还可以应用于风机叶片、油气管道、水处理设备和建筑材料等领域。

玻璃钢复合材料的广泛应用，不仅可以提高生产效率和工业生产的可持续性，还可以达到一定的节能效果，符合节能减排的绿色发展理念。

举例日常生活中用到的复合材料并说明它的制备应用

举例日常生活中用到的复合材料并说明它的制备应用复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的材料，具有优于单一材料的特性和性能。

下面是一些日常生活中用到的复合材料以及它们的制备方法和应用。

1.碳纤维复合材料：制备方法：将预浸的碳纤维布固定于特定形状的模具上，然后将其浸渍于环氧树脂基体，并经高温烘干固化。

应用：碳纤维复合材料轻质高强，广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域，如飞机机身、汽车车身以及高尔夫球杆等。

2.玻璃钢复合材料：制备方法：在玻璃纤维布上涂覆树脂，通过手工层叠、模压或者喷涂等方式制备而成。

应用：玻璃钢复合材料具有耐腐蚀、高强度等特点，常应用于建筑、船舶、化工设备等领域，如泳池、船体以及储罐等。

3.铝塑板：制备方法：将涂覆有胶粘剂的铝箔与聚乙烯塑料薄膜复合而成。

应用：铝塑板重量轻、耐热耐腐蚀，广泛应用于装饰、广告标牌、室内隔断等领域。

4.聚合物基复合材料：制备方法：将纤维或者颗粒等增强材料与热塑性或者热固性聚合物基体混合，并加热熔融、塑炼或固化成型。

应用：聚合物基复合材料具有良好的机械性能、尺寸稳定性和耐磨性，常用于汽车制造、电子设备以及家居用品等领域。

5.金属基复合材料：制备方法：将金属基体与非金属相如陶瓷、纤维等相结合，常使用粉末冶金、堆叠压制、熔融浸渍等方法制备。

应用：金属基复合材料具有高温强度、耐磨损等优点，被广泛应用于航空、能源、汽车等领域，如航空发动机叶片、刀具等。

以上仅是日常生活中复合材料的一些例子，复合材料的种类繁多，各种不同的制备方法和应用领域都有。

复合材料的制备过程通常涉及到材料选择、预处理、原料混合、成型、加工等多个步骤，以满足不同应用的需求。

对于复合材料的研发和应用有助于提高材料的性能和降低材料的成本，具有重要的科学意义和经济价值。

复合材料在汽车上的应用

复合材料在汽车上的应用摘要: 概述了纤维增强树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等在汽车上的应用现状,并对复合材料在汽车上的应用前景进行了展望。

国内外现状表明,复合材料在汽车上将有广阔的应用前景,同时,也有很多问题有待解决。

1 树脂基复合材料在汽车上的应用随着汽车工业的飞速发展,节能、环保、安全日益成为当今世界汽车界的研究热点。

汽车轻量化无疑是解决这些问题的最佳途径。

而复合材料具有比模量高、比强度高、耐腐蚀、可设计性强、综合经济效益明显等优点,正日益成为汽车轻量化的首选材料,逐渐受到世界汽车生产商的青睐。

美国作为世界第一大复合材料生产与消耗国,据估算汽车用复合材料年消耗量超过70 万t,通用汽车公司、福特汽车公司、戴姆勒·克莱斯勒公司三大汽车公司以及Mack、Aero-star 等重型车厂,复合材料的使用都取得了明显收效。

在欧洲,复合材料也已经在梅赛德斯-奔驰、宝马、大众、沃尔沃、莲花、曼恩等欧洲汽车公司的各种车型中大量应用。

在中国,虽然目前复合材料年产量已达到180 万t,但在汽车工业中年用量很小,2008 年13 万t,因此具有很大的发展空间和广阔的发展前景。

常用的树脂基复合材料主要是由纤维来增强。

与金属材料相比,纤维增强塑料(FRP) 不仅质量轻、比强度高、耐腐蚀性好,生产工序简单,且能实现大批量生产,因而生产效率高,成本较低。

如果以单位体积计算,生产塑料制件的费用仅为有色金属的十分之一。

另外,FRP 还可使形状复杂的金属部件设计简单化,可将相关零件集成在一个系统零件上,达到复杂零件一次成型的目的。

如福特汽车通过将汽车发动机盖改成模塑件,可有效整合原来11 个金属部件,大大简化了生产过程。

1.1 玻璃纤维增强塑料(GFRP)GFRP 在中国俗称玻璃钢,它不仅质量稳定、资源丰富、成本低,而且吸收冲击能量的性能、耐腐蚀性能较好,降低噪音的效果较好,且设计灵活,因此是目前汽车上应用最多的树脂基复合材料,主要用于发动机、发动机周边部件及车身。