復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用.ppt

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1、劉明昌2013年11月5日復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用SAMPE中國年會輕量化——復(fù)合材料為汽車減重報告內(nèi)容2一、復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀二、熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用三、熱固性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用四、我們復(fù)材如何在汽車上應(yīng)用一、復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀3一、復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀二、熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用三、熱固性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用四、我們復(fù)材如何在汽車上應(yīng)用一、復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀4復(fù)合材料(Compositematerials)，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。由于復(fù)合材料的范圍較廣，分類較多，本報告中涉及的復(fù)

2、合材料均為高分子復(fù)合材料，其基體材料為熱固性樹脂和熱塑性樹脂。由于復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度和比模度、抗疲勞性能好、良好的破裂安全性能、優(yōu)良的高溫性能、減震性能好、成型工藝簡便靈活及可設(shè)計性強(qiáng)等特點，復(fù)合材料越來越多的應(yīng)用于汽車行業(yè)；而且復(fù)合材料可設(shè)計性強(qiáng)、開放周期短以及減輕整車重量的優(yōu)勢，國內(nèi)外都在大力研發(fā)汽車用復(fù)合材料和復(fù)合材料汽車。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，節(jié)能、安全、輕量化將成為未來汽車的主要發(fā)展方向，而具有剛性大、強(qiáng)度高、重量輕等特點的復(fù)合材料正好順應(yīng)了汽車的發(fā)展趨勢。因此，復(fù)合材料在汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用就變得尤為重要，其在汽車上的廣泛應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢，必將導(dǎo)致未來汽車材料的巨大革新。有人稱

3、，2013年是復(fù)合材料汽車元年一、復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀5統(tǒng)計顯示，全世界平均每輛汽車的塑料用量在2000年就已達(dá)105千克，約占汽車總重量的8%~12%。而發(fā)達(dá)國家汽車的單車塑料平均使用量為120千克，占汽車總重量的12%~20%。近兩年，車用塑料的最大品種――聚丙烯，每年以2.2%~2.8%的速度加快增長，預(yù)計到2020年，發(fā)達(dá)國家汽車平均用塑料量將達(dá)到500千克/輛以上。目前，德國奔馳高級轎車塑料及復(fù)合材料用量已經(jīng)達(dá)到150千克/輛，而奧迪車就更多了，如奧迪A2型轎車，塑料及復(fù)合材料件總重量已達(dá)220千克，占總用材的24.6%。1.1汽車工業(yè)成為復(fù)合材料的最大用戶一、復(fù)合材料在汽車

4、上的應(yīng)用現(xiàn)狀6在塑料及其復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用歷程上，中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司李宏遠(yuǎn)副總經(jīng)理的“復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用”報告認(rèn)為：（1）成熟的第一步：通用改性塑料，比如PP、PVC、ABS及PA等耐熱熱增強(qiáng)改性，主要應(yīng)用在汽車內(nèi)外裝飾件上。（2）進(jìn)行的第二步：長/短玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，主要應(yīng)用于汽車部分結(jié)構(gòu)件和功能件上，是目前廣泛應(yīng)用于汽車上的重要復(fù)合材料。纖維熱塑性塑料：SMC/BMC;纖維熱塑性塑料：GMT、LFT。（3）關(guān)鍵的第三步：汽車用復(fù)合材料關(guān)鍵性的第三步，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP），主要應(yīng)用于車身承載結(jié)構(gòu)件。（4）追求的第四步：追求綠色的第四步，天然植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

5、，主要應(yīng)用于汽車內(nèi)外裝飾件，有機(jī)回收，環(huán)保。1.2復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用歷程一、復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀71.3汽車用復(fù)合材料成型工藝成型技術(shù)FWBMCSMCRTMGMTR/S-RIMLFTHLUHLUSMCRTMLFTBMCGMTR/S-RIMFW8二、熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用白車車身材料2008年450Kg2012年400Kg2016年350Kg2020年290Kg1.4復(fù)合材料在車上應(yīng)用趨勢二、熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用9一、復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀二、熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用三、熱固性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用四、我們復(fù)材如何在汽車上應(yīng)用二、熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用10

6、——復(fù)合材料在上汽乘用車上的應(yīng)用，胡仁其高級經(jīng)理，上汽乘用車中心實驗室2.1整車輕量化的意義燃油車輛車身質(zhì)量10%100Kg燃油效率6%~8%油耗0.3L~0.6L/百公里電動車輛車身質(zhì)量10%100Kg行程8%二、熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用112.2整車輕量化的途徑汽車輕量化輕質(zhì)材料高強(qiáng)鋼輕合金復(fù)合材料…結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等強(qiáng)度設(shè)計形狀拓?fù)鋬?yōu)化集成化設(shè)計…先進(jìn)制造工藝激光拼焊板連續(xù)變截面板空心連續(xù)變截鋼管自沖鉚接…復(fù)合材料的使用時整車輕量化的主要途徑之一。二、熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用122.3典型乘用車所用材料高分子復(fù)合材料具有比強(qiáng)度、比模量大,耐疲勞性能好,阻尼減震性好，破損安全性高和耐

7、腐蝕性能優(yōu)越等特點，因此高分子復(fù)合材料的使用能夠在使得汽車在節(jié)能減重的同時更具安全和舒適性。二、熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用132.3典型乘用車所用材料基體材料環(huán)氧樹脂聚氨酯聚丙烯尼龍……纖維碳纖維玻璃纖維天然纖維……高分子復(fù)合材料二、熱塑性復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用142.3典型乘用車所用材料材料體系拉伸強(qiáng)度（MPa）拉伸模量（GPa）密度（g/cm3）比強(qiáng)度MPa/（g/cm3）比剛度GPa/（g/cm3）鋁