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第四章 汽车高分子材料 　 本章概述： 1.汽车工程材料包括金属材料和非金属材料。其中金属材料包括黑色金属和有色金属；非金属材料包括高分子材料、陶瓷材料、复合材料。 2.高分子材料又分为塑料、橡胶、合成纤维、胶粘剂、涂料。塑料主要指强度、韧性和耐磨性较好的，具有价廉、耐蚀、降噪、美观、质轻等特点，可用于汽车保险杠、汽车内饰件、高档车用安全玻璃、仪表板等零部件。橡胶具有高的弹性和回弹性，一定的强度，优异的抗疲劳，良好的耐磨、绝缘、隔声、防水、缓冲、吸振等特点，用于制造汽车的轮胎、内胎、防振橡胶、软管、密封带、传动带等零部件。合成纤维是指单体聚合而成具有很高强度的高分子材料，如尼龙、聚酯等，用于汽车座垫、安全带、内饰件等。各种胶粘剂起到粘结、密封等作用。涂料对车身的防锈、美化及商品价值有不可忽视的作用。 3.陶瓷材料分为玻璃和陶瓷，玻璃用于制造汽车前后门窗、侧窗等；陶瓷用于制造火花塞、传感器等。 4.复合材料包括非金属基复合材料、金属基复合材料，用于汽车车顶导流板、风挡窗框等车身外装板件。 第一节 橡胶 橡胶是指在使用温度范围内处于高弹性状态的高分子材料，它是以生胶为原料，加入适量的配合剂，经硫化以后得到的一种材料。合理使用车用橡胶件，首先要对橡胶的种类、性能和在汽车上的应用有一个深入的了解，然后根据这些性能特点，进行正确的维护。同样，在选配汽车橡胶件时，也要根据车用橡胶的性能特点和橡胶零件的类型、规格和使用条件，合理决策。 一、车用橡胶材料 1.车用橡胶材料的种类及性能特点 车用的橡胶材料包括天然橡胶、合成橡胶和再生胶。 (1)天然橡胶 天然橡胶材料是指以天然橡胶为生胶制成的橡胶材料，代号为NR。天然橡胶属于通用橡胶，它具有优良的弹性，弹性温度范围为70℃-130℃ ，它也具有较高的强度和优异的抗疲劳性、耐磨性、耐寒性、防水性、减振性、绝热性和电绝缘性，具有良好的加工性能。但天然橡胶缺点是耐老化性和耐候性差，耐油性和耐溶剂性较差，易溶于汽油和苯类等溶剂，易受强酸侵蚀且易自燃。 (2)合成橡胶 由于资源数量的限制，天然橡胶的产量远远不能满足工业生产的需要，因而合成橡胶得到了发展。早在1914年就制造出了合成橡胶，随着石油工业的迅速发展，合成橡胶原料来源丰富、成本低廉，产量也已超出天然橡胶。合成橡胶在各行各业得到了广泛的应用，成为汽车工业的一种重要的材料。 (3)再生胶 再生胶是将硫化胶的边角废料和废旧橡胶制品经过粉碎、化学物理方法加工后，去掉硫化胶的弹性，恢复塑性和豁性，可以重新再硫化的橡胶。再生胶的强度低，硫化速度快，操作比较安全，并有良好的耐老化性，加工容易，成本低廉。再生胶对于环保和生产资料的再利用有着重要的意义。 2.汽车橡胶零件 车用橡胶有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁醋橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸醋橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚氨醋橡胶和丁基橡胶等品种。汽车橡胶制品主要分布在汽车车身、传动、转向、悬挂、制动和电器仪表等系统内。 (1)汽车轮胎 汽车轮胎是汽车上橡胶用量最大的橡胶零件。制造轮胎的主要材料有生胶(包括天然橡胶、合成橡胶、再生胶)、骨架材料(即纤维材料、人造丝、尼龙、聚醋、玻璃纤维、钢丝等)以及炭黑等。轮胎的外胎普遍使用天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等，内胎一般用气密性好的材料来制造，如丁基橡胶。 (2)密封制品 汽车上使用的橡胶密封制品主要包括油封件、密封条、密封圈、皮碗、防尘罩、衬垫等。根据使用环境的不同，要求这类橡胶制品应有良好的密封性能，耐油及各种化学试剂、耐老化、耐热、耐寒、耐臭氧、耐磨及高强度和永久压缩变形小等特性。 (3)减振块 减振块主要用在汽车发动机、底盘等部件上，以它来防止和降低汽车行驶中的振动和噪声。每辆车上使用的减振块有几十种，按其材料的组合形式可分为纯橡胶制品、塑料一橡胶复合制品及金属一橡胶复合制品。一辆车上减振块的用量最多可达15kg左右，使用的材料有天然橡胶、氯丁橡胶、聚氨醋橡胶、丁睛橡胶等。 (4)胶管 每辆汽车中所用的胶管有几十种，总长约30 m，用胶量达到20 kg以上。所用的橡胶材料有天然橡胶、丁睛橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸醋橡胶等。胶管按结构可分为纯胶管、夹布胶管和编织胶管，按其耐压性能分为低压管、高压管和真空管。 胶管一般用在汽车上的燃油、制动、冷却、空调等系统中。 (5)胶带 车用胶带主要是V形带。通常V带有三种，即包布V带、切割V带和多楔V带，以切割V带为多。切割V带两侧没有包布，屈挠性好，摩擦因数大，具有受力大、线速高、散热性及耐疲劳性良好和节能等特点。常用的胶种有NBR和CR等。 二、汽