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高分子材料在汽车领域的应用及发展

摘要：分析汽车工程材料的现状与发展趋势；结构材料中传统钢铁材料所占比例将逐

步下降，在性能可靠的的条件下，将尽可能多地采用复合材料等轻型、新型材料取代

传统材料。大量新材料，如高分子材料、复合材料等的迅速发展，为现代汽车的发展

提供了必要的条件。

关键词：汽车工程材料；现状分析；高分子材料；化学性能；发展趋势

随着社会的进步，人民的生活水平越来越高，汽车越来越多的进入了人们的生活。

据不完全统计，2009年一年我国的汽车销售总量就超过了1300万辆。这就促使汽

车制造厂家不断改进制造技术和材料，在安全性、节能性、美观性等多个方面作出新

的调整。现代汽车制造材料的构成，发生了较大的变化，高密度材料的使用比例下降，

低密度材料如高分子材料有较大幅度的增加。

本文主要结合一些材料谈以下高分子材料在汽车上的应用和发展：

一、我国汽车塑料制品发展现状；

汽车塑料制品，按其使用部位可分为内饰件、外装件、机能结构件等。

我国汽车材料是伴随着汽车工业的发展而发展起来的，近年先后开发出一批轿

车国产化急需的非金属材料，促进了国产汽车材料的技术进步。但同美、日、德等

发达国家相比，我国汽车工业整体技术水平还比较落后，汽车材料领域的差距更大，

有些高端产品仍要从国外进口，国内汽车材料领域的现状还不能满足我国汽车工业

的发展需要。近年来我国大力开展汽车软饰化工作，汽车上塑料用量明显增加。

我国不同车型塑料用量

分类塑料用量（Kg/辆）塑料占全车材料的百分比（％）

轿车34.65

2t载货汽车27.71.54

4t载货汽车22.50.4

10t载货汽车25.80.32

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我国汽车中塑料件在各使用部位所占的百分比

车型内饰件（％）外装件（％）机能结构件（％）

天津TJ13352.31.546.2

南NJ13157.68.234.2

国外小轿车40.934.524.6

如图为福特公司CFRP实验车中复合纤维材料的结构图：

二、汽车用塑料主要特点：

高分子汽车材料就其自身化学性质分析，在组成上，材料内部高分子链间的范德

华力远远超过一般分子，赋予了高分子材料以强度，这就是高分子材料能作为结构材

料使用的根本原因，而起这一特性，恰好符合汽车对于车体材料安全性的考虑。由于

化学性质的特殊，高分子材料其化学上的可变性就决定了其强大的适应性，从而能够

满足汽车行业对于多方面的不同要求。高分子汽车材料外在特点主要表现为重量轻、

有良好的外观装饰效果、有多种实际应用功能、容易加工成型、节约能源，可持续利

用等各方面，主要特点如下。

1、优点：

⑴、重量轻；

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高分子汽车材料最突出的优点之一就是具有轻质高强度的特性。由于各种塑料的

平均比重只有一般普通钢材的15-20%，也比一般木材轻。这一特点对高档大型轿车

尤其有突出的优点，可以减去大量的自重，更加合理的分配其动力。在驾驶方面，汽

车轻量化后加速性提高，车辆控制稳定性、噪音、振动方面也均有改善。从碰撞安全

性考虑，碰撞时惯性小，制动距离减小。此外车辆每减重100公斤，二氧化碳排放可