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嵇 料 匝 用 长纤维增强复合材料在汽车上的应用 摘要 ：复合材料是实现汽车轻量化的重要材料之一，因为可设计性强 、比强度高、性能可靠 、资 源丰富，Et益受到汽车设计和研发人员的广泛重视。介绍了长玻纤增强复合材料的特点、种类 和性能 ，举例说明了SMC、DMC和BMC、TMC、RTM、GMT、LFT在汽车上的典型应用，全面分析 了这类产品容易出现的质量问题 ，并提出了相应的解决措施。最后简要论述了汽车用复合材 料的发展趋势。 关键词：长玻璃纤维 增强 复合材料 轻量化 中图分类号：TQ325．14 文献标识码：A ■ 中国第一汽车股份有限公司技术中心 朱 熠 滕 腾 在能源危机的社会背景下，为实现汽车降重、 天然纤维等。长玻璃纤维增强的复合材料具有强 节能的 目的，汽车上传统的钢、铁 、铜等材料的使 度高、密度低、耐腐蚀、成本低、生产工艺简单、能 用量逐步减少 ，新兴轻质材料 (包括高强度钢 、轻 够一体化成型等优势，是最先发展起来的一种汽 金属 、复合材料和高性能塑料等)的用量逐步上 车用复合材料。 升。尤其是塑料基复合材料的发展速度非常快， 1 长玻璃纤维增强复合材料的特点 在以塑代钢领域发挥 了重要作用 。广义上讲 ，复 合材料是 由两种或两种以上化学本质不同的组分 1．1 低密度 合成的材料。按基体材料种类可以分为聚合物基 玻璃纤维增强复合材料的密度一般不超过 复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料等； 2．4g／cm (多数在2g／cm 以下)，而钢的密度为7．8 按照分散质种类可以分为纤维增强复合材料 、粒 g／cm。可见采用玻璃纤维增强复合材料代替钢材 子改性复合材料、聚合物一聚合物复合材料等 ；按 是减轻车体质量的有效途径。 复合方式可 以分为纤维复合材料 、粒子复合材料 1．2 高强度 和夹层复合材料等。 单位质量 的强度称为 比强度。长玻璃纤维增 在汽车非金属行业 ，复合材料专门指通过长 强复合材料的比强度在各种材料中是比较高的， 纤维增强 的、以树脂为基体的一类材料。复合材 如长玻璃纤维增强环氧树脂的比强度 比钢高2倍 料可以通过基体树脂改性 、改变纤维排布方式和 左右。采用改性树脂和不同长度纤维搭配的复合 采用不同成型工艺等途径进行材料性能设计。常 材料具有很高的机械强度、较好的刚性 以及冲击 用的增强长纤维有玻璃纤维、碳纤维、合成纤维和 性能等，可以代替钢板制作车身覆盖件或结构件。 2014年 第4期 汽 车 I-艺 与材 料 ATM l49 ． 嵇 料 啦 用 1．3 低成本 维含量过高会对外观产生一定影响，但飞速发展 玻璃纤维增强复合材料的树脂一般采用环氧 的表面防护处理技术 已经基本上弥补 了这一遗 树脂、不饱和聚酯类树脂、酚醛树脂或聚烯烃类树 憾 ，完全可以实现A级表面。 脂等材料，相对其他高强度新材料，增强纤维和树 多数树脂着色性好，可以通过添加色母料或 脂的成本都较低。 在表面喷涂涂料制成各种颜色的零件 ；通过注塑 玻璃纤维增强 的复合材料通过注塑、模压或 和模压 ，可以实现各种不规则的弧度造型，这是金 喷射等简单工艺成型，工序比较