國內(nèi)汽車復合材料應用現(xiàn)狀與未來展望.pdf

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1、◆——————————————◆全國玻璃纖維專業(yè)情報信息網(wǎng)第三十次工作會議論文一一應用篇◆——————————————◆國內(nèi)汽車復合材料應用現(xiàn)狀與未來展望鄭學森(北京汽車玻璃鋼有限公司，北京100000)0前言汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，近幾年來已取得迅猛的發(fā)展。汽車工業(yè)的快速發(fā)展導致了汽車保有量的急劇增加，同時也給社會帶來了三大問題：能源匱乏、環(huán)境污染、安全問題。汽車節(jié)能、環(huán)保、安全既是國際汽車技術(shù)的發(fā)展方向，也是我國產(chǎn)業(yè)政策的要求。減少燃料消耗和降低對環(huán)境的污染已成為當今汽車工業(yè)發(fā)展和社會可持續(xù)發(fā)展急需解決的關鍵問題。①實現(xiàn)汽車輕量化，是節(jié)省能源的最有效的途徑之

2、一，也是國際先進汽車制造商所追求的重要目標。汽車輕量化一方面決定于材料工業(yè)的發(fā)展，另一方面取決于提高汽車性能。采用高性能輕質(zhì)材料是實現(xiàn)汽車輕量化的一條重要途徑，如選用鋁、鎂、鈦等合金、高強度鋼、工程塑料和復合材料等，用以制造汽車車身、底盤、發(fā)動機等零部件，可以有效的減輕汽車自重，提高發(fā)動機效率。據(jù)估計，汽車重量每減輕10％，就會節(jié)省6％～8％的燃料。②減少空氣阻力是有效改善汽車燃油經(jīng)濟性的途徑之一。為了減少空氣阻力，國內(nèi)外研制開發(fā)造型獨特的流線型車身及裝置，在增加車身的流線型和整車美觀度的同時，在保證車輛的高速性能的前提下起到進一步減少風阻和節(jié)約能耗的作用。作為構(gòu)成汽車的以塑代鋼

3、的重要輕量化材料一玻璃鋼／復合材料，與汽車節(jié)能、環(huán)保、安全有著密不可分的關系。采用玻璃鋼／復合材料制造汽車車身殼體及其他相關部件，是使汽車輕量化最有效的途◇99◇徑之一；玻璃鋼／復合材料的問世，為汽車造型設計提供了重要的變革條件，利用其設計自由度大和成型方便的特點為汽車產(chǎn)品的造型、功能增添了新奇與美感，實現(xiàn)汽車車身流線型的設計理念；同時，玻璃鋼／復合材料還具有安全、低噪音、保溫隔熱等優(yōu)良性能。由于汽車的質(zhì)量減輕，滾動阻力減少，進而收到降低油耗、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染以及保證安全等一系列效能。自從1953年世界上第一部瞞車——GMCorvette制造成功以后，玻璃鋼／復合材料即成為

4、汽車工業(yè)的一支生力軍。當前，作為新材料前沿的復合材料逐步替代汽車零部件中的金屬產(chǎn)品和其它傳統(tǒng)材料，并取得更加經(jīng)濟和安全的效果。玻璃鋼／復合材料汽車零部件主要分為三類：即，車身部件、結(jié)構(gòu)部件及功能部件。1復合材料在我國汽車零部件開發(fā)應用的歷程回顧零部件工業(yè)是發(fā)展汽車工業(yè)的基礎。沒有強大的汽車零部件工業(yè)，就不可能有強大的汽車工業(yè)。汽車復合材料作為汽車零部件應用的一個分支，它伴隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展而興起、成長。我國汽車復合材料的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段，在各個階段扮演著不同的角色。1．1汽車復合材料應用的初步興起階段從20世紀50年代我國汽車工業(yè)興起開始一直延伸到20世紀80年代末為止

5、。這一階段，汽車復合材◆——————————————◆全國玻璃纖維專業(yè)情報信息網(wǎng)第三十次工作會議論文一一應用篇◆——————————————◆料主要以手糊工藝為主，總的來說是批量小，質(zhì)量差，應用少。生產(chǎn)玻璃鋼／復合材料汽車零部件的廠家多為業(yè)內(nèi)專業(yè)廠家，由于認識上的問題，在很長一段時間內(nèi)在汽車零部件開發(fā)方面存在許多差距和不足。早在20世紀50年代，我國即已手糊成型工藝試制玻璃鋼／復合材料汽車部件；60年代中期已在汽車制造中正式應用；至70年代初，國內(nèi)不少廠家已采用玻璃鋼／復合材料生產(chǎn)各種型號的客車外飾件。但是一直以來復合材料技術(shù)相對落后，大多采用了手糊成型工藝，長期以來停留在初級水

6、平，工作效率和制品性能等受到很大的局限性。上世紀80年代后期，“全塑汽車”的概念曾經(jīng)在國內(nèi)汽車界轟動一時，典型例子為：原北京中華汽車公司等生產(chǎn)的全玻璃鋼車身。由于手糊玻璃鋼工藝效率和質(zhì)量狀態(tài)的局限性，許多玻璃鋼／復合材料整車身車型不能形成工業(yè)化生產(chǎn)，甚至最終不得不退出市場競爭。1．2汽車復合材料應用的探索成長階段從20世紀90年代初至2001年底我國加入m為止。這一階段，隨著我國汽車工業(yè)由載貨卡車為主體的生產(chǎn)體系向輕便車、轎車為主體的生產(chǎn)體系發(fā)生的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，隨著其國產(chǎn)化進程的不斷加快，在處于提高質(zhì)量與數(shù)量、取代進口、打翻身仗的關鍵時刻，玻璃鋼／復合材料在我國汽車工業(yè)中的應用廣度有

7、了突破。在這一階段，中美合資北京吉普汽車有限公司生產(chǎn)的XJ系列切諾基吉普車的后舉升門總成、前散熱器罩和座椅骨架等，南汽引進的依維柯S系列商務車的保險杠和頂蓋等，一汽引進德國大眾公司奧迪i00中級轎車中的后保險杠背襯、右側(cè)煙道隔離板、行李箱和備胎廂等，東風汽車公司利用引進日產(chǎn)技術(shù)開發(fā)的8t平頭柴油車系列車型的輪罩和前圍板等，以及原中國重汽集團引進的斯太爾重卡系列的面罩、遮陽罩和導流罩等玻璃鋼／復合材料零部件，均陸續(xù)實現(xiàn)國產(chǎn)化生產(chǎn)配套。此外在一些國產(chǎn)車型的改進和更新過程中，也加大了玻