汽车专题详解.ppt

* 本课件以汽车为载体，重点介绍合金、玻璃、陶瓷、塑料、橡胶和复合材料在汽车中的应用，分别由六组同学制作完成，后经指导教师整合做成本课件，不足之处，望批评指正！ 课件简介 人教版选修1《化学与生活》 第三章 探索生活材料 随着人民生活水平的提高，汽车正加速进入国民生活中，而汽车材料中所用到的合金、玻璃、陶瓷、塑料、橡胶和复合材料等均是生活中常用的材料，在此，将对这些材料在汽车中的应用做简要介绍。 复合材料 合金材料 玻璃材料 陶瓷材料 塑料材料 橡胶材料 定义：两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 优点：熔点低、硬度大 一、合金材料 1914年Edward G budd 发明了全金属车身。同年道奇公司生产了第一辆全金属汽车 。 1、铁合金 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，因钢的性能更加优越，因此使用范围远远超过生铁。 图中不同材料代表不同强度的钢材。车身结构（如纵梁和横梁等）部分采用高强度钢，从而达到车身所需的坚固要求；而不 受力部分（如车门板和车顶板等）采用普通软钢，从而达到与行人发生碰撞时能够尽量保护行人的目的。 “轻如蝉翼，坚如磐石”是人们对汽车的永恒追求，铝合金优异的延展性、较小的密度都成为轻量化结构的首选材料。更可喜的是，某些铝合金的机械性能甚至要超过钢铁，这样就可以达到在不增加重量的前提下增加结构强度。 2．铝合金 铝合金车身大大降低了车身重量 目前的铝制车身多采用厚壁锻铝梁焊接而成，就结构强度和刚度而言，要比冲压薄钢更有优势，且机构的整体稳定性更好，在非设计受力方向受力时有更大的冗余度。 铝合金材料更高的结构稳定性 铝合金车轮作为汽车的主要配件，具有重量轻、散热性能好、轮胎寿命长、抗疲劳耐冲击、外形美等优点，得到越来越广泛的应用，发展潜力很大。 铝合金散热器 铜合金散热器 3、铜合金 　 汽车散热器主要有两种：铝合金和铜合金。 铝合金散热器以其在材料轻量化上的明显优势，在轿车与轻型车领域应用较多；随着铜合金散热器制造技术和工艺的发展，其在客车、工程机械、重型卡车等大型车发动机散热器方面优势明显。 储氢合金可用于以H2为燃料的汽车。其要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快，如Ti-Fe合金和La-Ni合金等。 4、新型合金 返回 二、玻璃 早期的汽车玻璃采用普通玻璃材料，其原料为碳酸钠（Na2CO3）、石灰石（CaCO3)和石英SiO2，只起到抵御风寒、防止雨水、尘土的作用。一旦发生交通事故，在玻璃破碎时，碎片象锋利的刀一样，造成大量的人身伤亡。 普通玻璃经过加热、吹冷风等工艺流程制成钢化玻璃后，不但强度增加，而且内部结构发生变化，当遇有外力冲击而造成玻璃破裂时，不会形成锋利刃口，于是从20世纪50年代后期开始，人们逐渐采用钢化玻璃作为前风挡玻璃。但是后来发现一旦玻璃破碎，钢化玻璃的碎片不能保证驾驶员的视野，从而导致二次事故的发生。 钢化玻璃图片 夹层玻璃很好的解决了这一问题，其采用多层玻璃胶合，同时在层与层之间附着PVB胶片的技术制成。当玻璃碎裂时，PVB胶片会把玻璃碎片粘在一起，使玻璃碎片不致散落伤人，并保证司机有一定的视野来处理紧急情况。另外，加入PVB 胶片后的夹层玻璃柔 韧性、抗穿透能力增 强了，从而能更进 一步保障司机的安全。 目前，汽车前风挡玻璃普遍采用安全性较好的夹层玻璃，而除前风挡之外，汽车玻璃均仍为钢化玻璃。  今后，汽车玻璃的发展主要朝着两个方向，其一是功能化的汽车玻璃，其二就是增强安全性能的汽车玻璃。　　 功能化汽车玻璃的研究是在现有汽车玻璃基础上，增加各种功能，使汽车整体更具人性化，增加乘坐的舒适性和实用性。这类产品有热反射风挡玻璃、吸热玻璃、憎水玻璃、HUD显示玻璃、隔音玻璃、光致变色玻璃、天线玻璃等。　　 吸热玻璃 　 虽然钢化玻璃属于安全玻璃范畴，但对于汽车使用者而言仍然存在很多缺点，因此以增强安全性能为目的的各种汽车玻璃应运而生，如防盗报警玻璃、防弹汽车玻璃和热增强夹层玻璃等。 防弹玻璃 热增强夹层玻璃 返回 三、陶瓷 陶瓷，按材料及烧制工艺的不同通常分为传统陶瓷和特种陶瓷两大类。传统陶瓷以天然硅酸盐矿物为原料烧制而成，也叫硅酸盐陶瓷。 特种陶瓷以精制高纯的化工产品为原料制得，具有各种优异、独特的性能。 氮化硅陶瓷制品 陶瓷在汽车发动机上的应用 采用高温结构陶瓷制造的发动机工作温度能稳定在1300℃左右，由于燃料充分燃烧而又不需要水冷却，使热效率大幅度提高，同