四种汽车常用的材料
四种汽车最常用的材料有塑料,玻璃,工业陶瓷,橡胶。除此之外皮革用于座椅的也非常多。
塑料:汽车内部车壳装饰、方向盘、各种手柄、开关、电线、接头、大灯外壳、保险杠等。塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,俗称塑料或树脂(resin),可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
玻璃:大灯灯泡、车窗部分。玻璃是由二氧化硅和其他化学物质熔融在一起形成的(主要生产原料为:纯碱、石灰石、石英)。在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化致使其结晶的硅酸盐类非金属材料。
工业陶瓷:发动机火花塞绝缘层、耐高温接头、陶瓷阀等部分。工业陶瓷,即工业生产用及工业产品用陶瓷。是精细陶瓷中的一类,这类陶瓷在应用中能发挥机械、热、化学等功能。
橡胶:汽车轮胎、发动机活动件密封圈、车门窗防水密封圈、发动机管道等部位。橡胶具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。
汽车塑料配件有:1、保险杠外壳,又称“保险杠”,但实际上它只是保险杠外的辅助外壳,并不是保险杠的本体;2、保险杠外壳起到缓冲和吸能的作用,工作环境相对较为复杂,且体积较大,因此一般会采用聚丙烯(PP)制造,因其质量较轻,且耐腐蚀性较好;3、仪表盘,除了木质与皮质,汽车的仪表盘基本都是塑料,不过会有软硬上的区别。软的是发泡成型的聚氨酯(PU),重量较轻,安全性、吸音性都相对较好;4、而硬的则是注塑成型的聚丙烯(PP),相对价格低廉。因此,相对高挡的车型的内饰一般都会选择软性的聚氨酯。
发动机罩、冷却风扇、汽车水室、散热器格栅、保险杠、 滤清器 、轮罩、汽车地毯、 后视镜 支架、门把手、挡泥板、灯架、 方向盘 、各种内饰、仪表盘等。
汽车上的塑料不仅降低了零部件加工、装配和维护的成本,而且使汽车更轻便、节能、环保。资料显示,塑料及其复合材料是汽车最重要的轻量化材料。不仅可以降低零件质量40%左右,还可以降低采购成本40%左右。
汽车上使用的塑料多为工程塑料,如聚酰胺(PA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PU)、聚碳酸酯(PC)等。
聚酰胺,俗称尼龙;聚甲基丙烯酸酯,俗称有机玻璃;聚甲醛俗称塑钢,具有较高的拉伸强度、冲击韧性、刚性和疲劳强度以及抗蠕变性。聚碳酸酯,具有突出的冲击韧性和抗蠕变性,良好的耐热性和耐寒性;聚氨酯泡沫广泛应用于汽车内饰和吸振部件,如涂层材料、聚氨酯硬质塑料板等。
汽车中常用的塑料品种主要包括:聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲醛(POM)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯(PU)、聚苯醚(PPO)、聚乙烯(PE)等,通常用的都是它们的改性复合材料或合金材料[4]。塑料制品在汽车中的应用场景大致可分为外饰件、内饰件、功能结构件三大类[3]。其中,塑料外饰件可大幅减少汽车的车身重量;塑料内饰件能让汽车更具有安全、舒适、环保的特征,还能提高汽车的安全系数;塑料功能结构件不仅能减轻汽车重量,还能降低制造成本并在一定程度上简化汽车制造的工艺流程。
1.外饰件中的塑料应用
随着轻量化进程的推进,汽车外饰件所用的材料也由原来的金属类材料、合金类材料为主,逐步变成以各种改性塑料为主,这样既能降低成本,又能更方便地设计出更加时尚的外观外型,还能大幅减轻车身的自重,进而提升汽车的环境适应能力,更符合环保理念。目前汽车中塑料外饰件主要包括车轮罩、挡泥板、车身面板、散热器格栅、导流板、保险杠等。外饰件主要涉及塑料种类包括:PP及ABS基复合材料、PC/ABS合金、PC/PBT合金等。
2.内饰件中的塑料应用
汽车中塑料内饰件应用场景主要包括安全气囊、杂物箱盖、车门内板、座椅、仪表板、后护板、顶棚、副仪表板等,约占车用塑料总量的50 %左右。塑料内饰件主要强调舒适性、可视性、触感和手感等,除此之外也应满足无特殊气味、不产生易使汽车的玻璃变得模糊的物质、表面污垢易于除去或擦去、阻燃性能好等附件要求。内饰件主要涉及塑料种类包括:PP、ABS、PMMA、PS基复合材料及其相关高分子合金等。
3.功能结构件中的塑料应用
车用塑料功能结构件主要采用具有高强度特性的工程塑料,应用场景涉及到汽车发动机及其周边零件、油箱、方向盘、风扇叶片、散热器水室、空气过滤罩等器件。功能结构件主要涉及塑料种类包括:PA与ABS基复合材料及其相关高分子合金、不饱和聚酯类改性模塑料SMC与BMC等。
环境、资源、能源是我们赖以生存的条件,是人类发展的基本需求。随着社会的发展进步,人类的物质需求日益增大,但自然资源和能源却日渐贫乏。另一方面,物质的消耗所产生的垃圾又对自然环境造成严重污染,威胁到人类的生存。因此,针对废旧汽车,特别是废旧汽车中废塑料进行回收利用,既能降低环境污染风险,还能节省大量的不可再生能源。基于上述塑料制品在汽车中应用的认识可知,虽然塑料应用的种类较多,但主要以几类典型品种的复合材料(及其合金材料)为主。因此,本文以废旧汽车中最为常见的几种典型大宗废塑料为研究对象,分别归纳总结了其近年来的回收利用,特别是高值化回收利用技术。
1、保险杠外壳:又称“保险杠”,但实际上它只是保险杠的辅助外壳,并不是保险杠的本体。保险杠外壳起到缓冲和吸能的作用,工作环境相对较为复杂,且体积较大,因此一般会采用聚丙烯(PP)制造,因其质量较轻,且耐腐蚀性较好。
2、进气格栅:如今,很多车型的进气格栅都采用了镀铬装饰,给人浓重的金属感,但实际上,它们也都是塑料。进气格栅的主要作用是为发动机降温、并梳理车头的气流,因此对材料的可塑性要求很好,而塑料是当之无愧的最好的选择。
3、车灯灯罩:对于车灯灯罩,要求是能够保证长时间使用而不会影响车灯亮度,并且能保护车灯,这就要求使用塑料的可塑性好,透明度好,并且硬度足够高。因此,聚碳酯酸(PC)这样的性能良好的光学塑料就是制作车灯灯罩的不二之选,因为它强度高、抗紫外线,并且韧性和透光性都很好。