汽车新材料
汽车新型材料
汽车新型材料随着汽车工业的发展，对汽车材料的要求也越来越高。
传统的金属材料在汽车制造中占据主导地位，但随着科技的进步，新型材料的应用逐渐成为汽车制造的新趋势。
新型材料的应用不仅可以减轻汽车自身重量，提高燃油效率，还可以提高汽车的安全性能和舒适性。
本文将介绍几种目前在汽车制造中逐渐得到应用的新型材料。
首先，碳纤维复合材料是一种重量轻、强度高的新型材料，被广泛应用于汽车制造中。
它的密度只有钢铁的四分之一，却具有更高的强度和刚度，因此可以大幅减轻汽车的自重。
同时，碳纤维复合材料还具有优异的抗腐蚀性能和疲劳寿命，能够有效延长汽车的使用寿命。
目前，越来越多的汽车制造商开始将碳纤维复合材料应用于汽车车身、底盘等部位，以提高汽车的整体性能。
其次，铝合金材料也是一种被广泛应用于汽车制造的新型材料。
相比于传统的钢铁材料，铝合金材料具有更轻的重量和更高的强度，能够有效减轻汽车的自重，提高燃油效率。
此外，铝合金材料还具有良好的导热性能和抗腐蚀性能，能够提高汽车的散热效果和延长使用寿命。
目前，许多汽车制造商已经开始将铝合金材料应用于汽车发动机、车轮等部位，以提高汽车的整体性能和经济性。
另外，塑料复合材料也是一种在汽车制造中得到广泛应用的新型材料。
塑料复合材料具有重量轻、成型性好、抗腐蚀等优点，能够有效减轻汽车的自重，提高燃油效率。
与此同时，塑料复合材料还具有良好的吸音性能和冲击吸能性能，能够提高汽车的舒适性和安全性。
目前，许多汽车制造商已经开始将塑料复合材料应用于汽车车身、内饰等部位，以提高汽车的整体性能和舒适性。
综上所述，新型材料的应用已经成为汽车制造的新趋势。
碳纤维复合材料、铝合金材料和塑料复合材料等新型材料的应用，不仅可以减轻汽车的自重，提高燃油效率，还可以提高汽车的安全性能和舒适性。
随着科技的不断进步，相信新型材料在汽车制造中的应用将会越来越广泛，为汽车工业的发展带来新的动力和活力。
汽车车身材料的发展趋势
汽车车身材料的发展趋势随着科技的不断进步和人们的需求不断变化，汽车车身材料也在不断发展和改进。
从最早的钢铁车身到现在的复合材料，汽车车身材料在轻量化、安全性和环保性方面有了巨大的进步。
本文将从这几个方面探讨汽车车身材料的发展趋势。
一、轻量化是汽车车身材料的发展方向之一。
轻量化能够减少汽车的重量，降低能耗，提高燃油经济性。
传统的钢铁材料在车身上占据了很大的比例，但其密度较高，重量较大。
为了实现轻量化，汽车制造商开始探索使用新型材料，如高强度钢、铝合金和碳纤维等。
高强度钢具有优异的强度和韧性，可以减少车身重量并提高碰撞安全性。
铝合金具有较低的密度和良好的成形性能，能够有效减轻车身重量。
碳纤维是一种轻质高强度的材料，具有优异的抗拉强度和刚度，但成本较高，限制了其在大规模生产中的应用。
二、安全性是汽车车身材料发展的另一个重要方向。
汽车车身在碰撞事故中起到保护车内乘员的作用。
传统的钢铁材料在碰撞时具有较好的塑性变形能力，但也存在一定的局限性。
为了提高车身的安全性，汽车制造商开始研发新型材料和结构设计。
高强度钢具有更好的抗撞性能，能够吸收和分散碰撞能量，提高车身的刚度。
同时，汽车制造商还采用了复合材料和蜂窝结构等新技术，提高车身的强度和刚度，进一步提高了车身的安全性能。
三、环保性是汽车车身材料发展的另一个重要方向。
随着人们对环境保护意识的增强，汽车制造商开始关注汽车的环保性能。
传统的钢铁材料在生产和回收过程中会产生大量的二氧化碳和废弃物，对环境造成一定的影响。
为了减少环境污染，汽车制造商开始使用可回收和可循环利用的材料，如铝合金和碳纤维等。
铝合金具有良好的回收性能，可以减少能源和资源的消耗。
碳纤维具有较长的使用寿命和较低的环境影响，是一种环保的材料。
汽车车身材料的发展趋势主要包括轻量化、安全性和环保性。
轻量化能够减少汽车的重量，提高燃油经济性；安全性能能够保护车内乘员的安全；环保性能能够减少对环境的污染。
随着科技的不断进步和人们对汽车的需求不断变化，相信未来汽车车身材料会继续发展和改进，为人们带来更加安全、环保和高效的出行方式。
新材料在新能源汽车领域中的应用
新材料在新能源汽车领域中的应用随着新能源汽车的快速发展，新材料在这一领域中的应用也变得越来越重要。
新材料在汽车制造中的应用，不仅可以提高汽车的性能和安全性，同时还能够减轻车辆的重量，提高能源效率，从而改善汽车的燃油经济性。
本文将从新材料的种类、在新能源汽车中的应用和未来发展趋势三个方面来探讨新材料在新能源汽车中的应用。
一、新材料的种类新材料的种类非常丰富，这些材料都可以用于汽车制造中。
其中一些广泛应用的新材料如下：1. 高强度钢：高强度钢是一种优质的轻量材料，能够减轻汽车重量，同时又可以提高车身强度和安全性能。
2. 改性塑料：改性塑料是一种耐高温、高强度、轻质的材料，可用于便携式电池外壳、车身组件等。
3. 碳纤维：碳纤维是一种轻质、高强度、高性能的材料，可用于汽车的车身和底盘，以提高汽车的刚度和耐久性。
4. 铝合金：铝合金具有高强度、耐腐蚀、轻质等优点，可用于汽车的车身和制动系统等。
5. 锂离子电池：锂离子电池是一种高能量密度、长寿命的电池，是电动汽车的主要能量来源。
二、新材料在新能源汽车中的应用新材料在新能源汽车中的应用十分广泛，主要体现在以下几个方面。
1. 减轻车重新材料可以大幅度减轻汽车重量，从而提高汽车的燃油经济性和能效。
例如，高强度钢、碳纤维等材料的应用可以有效地减轻车重，并提高车身刚度和密封性，从而改善汽车的行驶稳定性和安全性。
2. 提高能源效率新材料的应用还可以提高车辆的能源效率。
例如，轮胎和制动系统的材料和结构的改进可以降低能量消耗和抵抗力，从而提高汽车的能效和性能。
3. 提高电池效率在新能源汽车中，电池是非常重要的部分，影响着整个车辆的性能和使用寿命。
采用高性能的碳纤维、硅基精细化技术、高韧性陶瓷等材料，可提高电池的适应性、安全性和能量密度，提高汽车的续航里程和使用寿命。
4. 改善驾驶体验新材料的应用可以改善汽车的驾驶体验，如良好的隔音、减少震动和稳定性等。
例如，利用新型高弹性橡胶或者多层隔音材料制造座椅和可调节的悬挂系统，能有效地减少车内噪音和震动，提高驾驶舒适性。
用于汽车制造的新材料
用于汽车制造的新材料
随着安全性和燃料经济性需求的增长，汽车工业对高强、轻质材料的需求剧增，目前开发的汽车用新材料有：
1、汽车车身部件使用的典型钢铁材料
1) 复合相和马氏体相钢。
用于加工与碰撞安全相关的主要部件，如梁、B柱、保险杠。
2）高抗拉强度钢。
用于加工带平滑弧线的拉伸件，如车门、罩、顶盖。
3）无间隙原子钢（IF）。
用于加工带有拉伸和深压延应力的非常难压延的部件，如内门板、侧板、翼子板。
4）双相钢。
用于加工难加工的结构件，如车顶纵梁、轮子，以及带有特殊抗凹性的车身外覆盖件，如车门、前盖、行李箱盖。
5）烘烤硬化和磷化合金钢。
用于加工难拉深板，如车门、前盖、顶盖。
6）残余奥氏体钢（TRIP）。
用于加工强吸能特性的结构件，如梁、顶盖横梁。
2、新型的孪晶诱导塑性高强度钢板
目前，各大钢厂开发了孪晶诱导塑性钢TWIP。
TWIP钢以Fe、Mn为主的单一奥氏体碳钢，该钢种具有极高的塑性（60%-80%）、强度（600-800MPa）和应变硬化率，冲击能量的吸收程度是现有高强钢的2倍，因此可大大减轻车体重量，增强车体抵抗撞击能力，减小车身钢板的变形程度，提高了汽车运行的安全性，特别适合新一代汽车使用。
3、其他
还有铝合金材料，主要用于车身、车体主要部位。
主要有2000系（Al-Cu-Mg）、5000系（Al -Mg）、6000系（Al –Mg–Si）、7000系（Al- Mg –Zn-Cu）。
其中2000系和6000系是可热处理强化的，而5000系是不可热处理强化的。
聚氨酯汽车复合材料
聚氨酯汽车复合材料
聚氨酯汽车复合材料是一种新型的汽车材料，它具有轻质、高强度、耐腐蚀等
特点，因此在汽车制造领域有着广泛的应用前景。
聚氨酯汽车复合材料由聚氨酯树脂与玻璃纤维、碳纤维等增强材料复合而成，其优异的性能使其成为汽车制造领域的热门材料之一。
首先，聚氨酯汽车复合材料具有轻质的特点。
相比传统的金属材料，聚氨酯汽
车复合材料的密度更低，因此可以有效减轻汽车的整体重量。
在如今注重节能减排的社会背景下，汽车制造商们更加关注汽车的轻量化设计，以降低燃料消耗和减少尾气排放。
因此，聚氨酯汽车复合材料的轻质特性使其在汽车制造中具有重要意义。
其次，聚氨酯汽车复合材料具有高强度的特点。
聚氨酯树脂本身具有较高的强度，而与玻璃纤维、碳纤维等增强材料复合后，其强度更是得到了进一步提升。
这使得聚氨酯汽车复合材料在汽车制造中可以替代一些传统的金属材料，如钢铁、铝合金等，从而在保证汽车结构强度的前提下，更加轻量化。
此外，聚氨酯汽车复合材料还具有耐腐蚀的特点。
传统的金属材料在长期使用
过程中容易受到氧化、腐蚀等影响，从而影响汽车的使用寿命和安全性。
而聚氨酯汽车复合材料由于其化学稳定性较高，因此具有较好的耐腐蚀性能，可以有效延长汽车的使用寿命。
总的来说，聚氨酯汽车复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等诸多优点，这使
得它在汽车制造领域有着广阔的应用前景。
随着汽车工业的不断发展和技术的不断进步，相信聚氨酯汽车复合材料将会在未来发展中扮演越来越重要的角色，为汽车制造业带来更多的创新和发展。
车辆工程中的新材料与创新技术研究
车辆工程中的新材料与创新技术研究随着科技的不断进步和社会的发展，车辆工程领域也在不断创新和进步。
新材料和创新技术在车辆工程中扮演着重要的角色，它们为汽车制造商提供了更高性能、更安全和更环保的解决方案。
本文将重点研究车辆工程中的新材料和创新技术，探讨它们的应用和未来发展。
一、新材料在车辆工程中的应用1. 高强度钢高强度钢在车辆制造中扮演着重要的角色。
它有着更高的抗拉强度和刚度，同时能够减轻车辆的自重。
高强度钢的应用可以提高车辆的安全性能，降低碰撞事故的风险。
此外，高强度钢还可以帮助提高燃油经济性，减少车辆的排放量。
2. 轻质合金材料轻质合金材料如铝合金、镁合金等在车辆工程中的应用日益广泛。
这些材料具有高强度、高刚度和较低的密度，能够减轻车辆的重量、降低燃料消耗并提高能源利用效率。
通过使用轻质合金材料，汽车制造商可以实现节能减排，并提供更高的驾驶舒适性和操控性。
3. 复合材料复合材料由两种或更多种材料组合而成，具有独特的力学性能和结构优势。
例如，碳纤维增强复合材料具有重量轻、强度高和刚度大的特点，被广泛应用于车辆的车身和结构部件中。
复合材料的使用可以降低车辆的重量，提高车辆的燃油经济性和行驶稳定性。
4. 先进聚合物材料先进聚合物材料在车辆工程中有着重要的应用。
这些材料具有高度的可塑性和耐腐蚀性能，能够满足不同的工程要求。
先进聚合物材料的使用可以提高车辆的耐久性和抗冲击性，同时减轻车辆的重量，提高燃油经济性。
二、创新技术在车辆工程中的应用1. 智能驾驶技术智能驾驶技术是近年来车辆工程领域的重要创新方向。
通过使用各种传感器、相机和雷达系统，车辆可以获得周围环境的实时信息，并自动执行制动、加速和转向等操作。
智能驾驶技术具有提高道路安全性、减少交通事故和改善交通流的潜力。
2. 新能源技术新能源技术是解决汽车污染和能源危机的重要手段之一。
电动车辆、混合动力车辆和燃料电池车辆等新能源汽车不仅减少了对传统石油能源的依赖，还减少了尾气排放，对环境更加友好。
汽车材料知识点总结
汽车材料知识点总结一、汽车金属材料1.1 钢材：汽车中使用的钢种类繁多，按其强度可分为普通钢、高强度钢和超高强度钢等。
其中，高强度钢能够减轻车身重量，提高汽车的燃油经济性和安全性。
1.2 铝合金：铝合金是轻量化的首选材料之一，汽车轻量化是当前汽车工程的一个重要发展方向，铝合金的应用将有效减轻汽车重量，提高燃油经济性。
1.3 镁合金：镁合金是轻量化材料的优秀代表，具有轻质、高比强度、耐热性等优点，适合用于汽车零部件的制造。
1.4 钛合金：钛合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，适合用于高端汽车零部件的制造，如发动机零部件、制动系统零部件等。
二、汽车塑料材料2.1 聚丙烯(PP)：聚丙烯具有优异的抗冲击性和耐化学腐蚀性，广泛应用于汽车内饰件、外饰件等零部件。
2.2 聚碳酸酯(PC)：聚碳酸酯具有优良的透明度和耐冲击性，适用于汽车车灯、后视镜外壳等透明零部件。
2.3 聚酰胺(PA)：聚酰胺具有良好的机械性能和耐磨性，适用于汽车传动系统、悬挂系统等零部件。
2.4 聚苯乙烯(PS)：聚苯乙烯具有优良的加工性和表面光泽，适用于汽车内饰件、包装件等零部件。
三、汽车橡胶材料3.1 橡胶密封件：汽车密封件主要采用氟橡胶、丁腈橡胶等材料，用于汽车发动机密封、悬挂系统密封、车门密封等。
3.2 橡胶减振件：汽车减振件主要采用丁腈橡胶、天然橡胶等材料，用于汽车悬挂系统、发动机悬置系统等。
3.3 橡胶管件：汽车水管、油管、气管等管件主要采用氯丁橡胶、氢化丁腈橡胶等材料。
四、汽车玻璃材料4.1 强化玻璃：在汽车行业应用最广泛的是强化玻璃，主要用于安全玻璃、挡风玻璃、车窗等。
4.2 复合材料玻璃：如夹层玻璃，主要用于车身结构的玻璃零部件。
五、汽车复合材料5.1 碳纤维复合材料：碳纤维具有极高的比强度和模量，用于汽车车身结构、悬挂系统等。
5.2 玻璃纤维复合材料：玻璃纤维复合材料具有良好的冲击吸收能力和成形性，用于汽车外饰件、包围件等。
汽车新材料及新加工工艺-专题论文
汽车新材料及新加工工艺-专题论文汽车新材料及新加工工艺机械与汽车工程学院车辆工程1111班李涵 2011138142摘要资源和环境问题是当今人类社会面临的巨大挑战为实现人类社会的可持续发展对新一代汽车产品在安全环保和节能方面提出了更为严苛的要求现代汽车材料除满足强度和使用寿命的要求外还应满足性能外观安全价格环保节能等方面的需求轻量化节能降耗和降低排放污染是现代汽车发展的趋势研制性能更好更轻的汽车材料可以使能源消耗降低排放污染减少汽车新材料和新加工工艺对于汽车工业的发展是至关重要的关键词新材料新加工工艺汽车新材料国内外汽车工业新材料的发展趋势一轻量化材料的开发与应用是当前汽车材料技术发展的主导方向?铝在汽车中的应用范围进一步扩大并将成为仅次于钢的第二大汽车材料铝是应用较早且技术日趋成熟的轻量化材料其用量持续增长将成为仅次于钢的第二大汽车材料并将呈现铸件型材板材并举的局面在轻量化的推动下铝合金材料及其应用技术发展的很快铝的应用正朝着车身零件及结构件的方向发展如铝合金车箱盖发动机罩提升式后车门前端翼子板发动机支架以及全铝车身骨架等?镁应用呈现快速增长趋势但近期内在汽车中所占的比例预计不会超过1, 镁是比铝更轻的金属材料它可在铝的质量基础上再减轻15,,20,目前已实现工业化生产并大量用于装车的镁合金零件主要是车身和底盘零件包括仪表板骨架与横梁座椅骨架转向盘进气歧管以及各种支架罩盖等制约镁在汽车中大量应用的最主要因素是技术问题就结构件而言由于存在诸如对镁材料的特性缺乏深层次理解镁零件的防蚀技术未取得突破镁材料的性能数据缺乏尤其缺少工艺,性能数据镁零件的设计使用经验不足等问题使镁在汽车中的普及程度暂时还难以与铝匹敌?泡沫材料的开发与应用研究十分活跃泡沫材料是一种应用日益普及的汽车轻量化材料分为非金属泡沫材料和金属泡沫材料两大类泡沫是一种具有复合功能的材料它不仅可减轻零部件的质量而且还可以提高其刚度与抗压陷性能减振降噪隔热吸收较高的冲击能量其应用方式通常有如下两种一是作为中间夹层材料与两侧金属板材组合在一起构成所谓的复合板这种复合板的外板一般为碳钢板铝板和不锈钢板复合板目前主要用于生产的汽车车身与发动机上的板壳类零件如缓冲板发动机气门罩油底壳SUV的飞轮室与车辕顶部小型载货车车顶外板与地板等复合板在承载零件的应用方面同样具有广阔的前景二是作为填充材料结构泡沫直接填入零部件中需要加强的部位常用作结构泡沫基材的有聚氨酯环氧树脂和尼龙玻璃纤维复合材料等结构泡沫材料作为加强内衬用于轿车车身骨架中的各类构件如前部车架摆梁后侧骨架和保险杠A型柱,铰链柱车顶纵梁,B 型柱等的结合部位可显著提高车身的刚度和抗碰撞性能在对车门提升式后车门和车箱盖等车身部件的研究表明采用结构泡沫构材料同样可取得较好的减轻质量效果?钢铁材料仍占据主导地位钢铁材料在汽车材料构成中所占的比例保持相对稳定但是其内部结构将发生变化主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢的用量将有较大的增长铸铁和中低强度钢的比例将会逐步下降高强度钢的应用是汽车钢铁材料今后的主要发展方向之一为了应对来自轻质材料的挑战钢铁企业将开发的重点放在了高强度材料上先后开发出了高强度钢板屈服强度大于210Nmm2 超高强度钢板屈服强度大于550Nmm2和先进的高强度钢取得了良好的减轻质量的效果高强度钢已成为颇具竞争力的汽车轻量化材料在抗碰撞性耐蚀性和成本方面较其他材料仍具有较大的优势最新的应用情况表明有些铝镁合金零件又转而采用高强度钢设计如保险杠车轮骨架前门后门横梁等安全法规是推动高强度钢应用的重要动力为满足更为严格的安全法规要求如侧面碰撞各大汽车公司均加快了高强度钢在汽车车身底盘悬架和转向系零件上的应用二新材料在解决轻量化与车辆安全的冲突问题中将发挥重要作用在世界各国日益严格的安全法规推动下汽车行业正在致力解决轻量化与车辆安全的矛盾在不增加自身质量的前提下提高车辆被动安全性能的有效措施如下一是加大车辆的外形尺寸对轻量化的车身构件进行优化设计二是开发出质量轻强度刚度高吸收冲击能量能力大的车身构件而这些都离不开高性能的新材料如动静态屈服强度比高的高强度钢冲击能量吸收率高的轻合金以及结构泡沫材料等三与环境的协调发展已成为汽车材料技术发展必须遵循的一项基本原则由于人类社会发展所导致的环境问题日趋严峻与环境的协调发展已成为汽车材料技术必须遵循的一项基本原则世界各国对汽车材料的环保问题高度重视制定了大量与之相关的法律法规并从政府的角度进行引导取得了显著的效果现今环保理念已渗透到从汽车材料开发零部件设计到工艺边角余料及废旧汽车零件车辆回收再生的各个环节发达国家正逐步淘汰或已不再使用容易对环境造成污染的材料如采用半金属玻璃纤维碳纤维和有机纤维摩擦材料取代石棉摩擦材料逐步实现了摩擦材料的无石棉化广泛使用水性涂料高固体涂料及粉末涂料等低公害和无公害的汽车涂料开发了环保的水基粘接剂并用于生产国外在汽车材料的回收再利用方面也取得了重要进展如在涂装电镀等容易破坏环境的工艺中进行工艺余料废料的回收再利用废水的处理与循环使用四材料技术与产品设计制造工艺的结合将更为密切与产品设计制造工艺的结合越来越紧密是当今汽车材料技术发展的特点而推动力则是技术与经济的因素汽车零部件的多材料设计部件的零件化减少零件设计的发展趋势在客观上促使了材料与设计工艺的紧密结合而随着CADCAPPCAM的出现汽车零件设计材料与制造工艺之间的界限也越来越淡化逐步成为一体同时随着世界经济全球化进程的不断加快汽车行业的竞争愈演愈烈汽车制造商面临的成本压力越来越大从而也要求将设计材料与制造工艺作为一体进行综合考虑以谋求总体效益的最大化如激光拼焊液压成形半固态金属加工喷射成形以及不同材料的连接技术等新技术的出现伴随着我国汽车工业的全面发展社会拥有量的大量增加汽车在国民经济中的地位显得越来越重要汽车新材料的发展和应用是促进汽车工业技术发展的重要因素从发展汽车新材料来说以下三点尤为重要汽车材料要适应整车向智能化电动化方向发展的基本要求大力开发新型材料汽车材料要围绕整车低能耗低排放的要求开发新型结构材料和功能材料3应该跟踪世界先进的汽车新材料的发展趋势开发自主知识产权的新材料通过优先发展汽车新材料来提高材料工业的整体水平相关数据美国中型轿车材料构成比例变化情况 ,年代钢铁铝合金塑料其他 1980 69 4 9 181990 60 55 125 16 2000 51 12 18 19国内外载重车用高强度钢板强度对比应用部分材料抗拉强度MPa 国内国外车架375,590 440,780 车身 270,440 270,590 车轮320,550 490,650轻量化材料减重效果及相对成本零部件材料相对成本零件相对成本减重幅度, 铸件铸铁 10 10 比较基准铝铸件 18,22 1050,60 镁铸件 30 10 65,75 车身构件软钢 10 10 比较基准高强度钢 11 10 10铝合金 40 20 40,50 玻璃纤维材料 30 08 25,35 2新材料种类及当前应用状况一车身新材料的种类? 新型结构材料?高强度钢板现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素经各种处理轧制而成其抗拉强度高达420Nmm2是普通低碳钢板的23倍深拉延性能极好可轧制成很薄的钢板是车身轻量化的重要材料含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板车门顶盖和行李箱盖升板也可用于载货汽车驾驶室的冲压件主要特点为具有较高强度比普通冷轧钢板高15,25,良好的强度和塑性平衡即随着强度的增加伸长率和应变硬化指数下降甚微具有良好的耐腐蚀性比普通冷轧钢板提高20,具有良好的点焊性能烘烤硬化冷轧钢板BH经过冲压拉延变形及烤漆高温时效处理屈服强度得以提高既薄又有足够的强度是车身外板轻量化设计首选材料之一冷轧双向钢板具有连续屈服屈强比低和加工硬化高兼备高强度及高塑性的特点经烤漆后强度可进一步提高适用于形状复杂且要求强度高的车身零件主要用于要求拉伸性能好的承力零部件如车门加强板保险杠等超低碳高强度冷轧钢板在超低碳钢C?0005,中加入适量钛或铌以保证钢板的深冲性能再添加适量的磷以提高钢板的强度实现了深冲性与高强度的结合特别适用于一些形状复杂而强度要求高的冲压零件轻量化迭层钢板在两层超薄钢板之间压入塑料的复合材料表层钢板厚度为0203mm塑料层的厚度占总厚度的25,65,与具有同样刚度的单层钢板相比质量只有57,隔热防振性能良好主要用于发动机罩行李箱盖车身底板等部件?铝合金铝合金具有密度小27gcm3比强度高耐锈蚀热稳定性好易成形可回收再生等优点技术成熟根据车身结构设计的需要采用激光束压合成型工艺将不同厚度的铝板或者用铝板与钢板复合成型再在表面涂覆防腐蚀材料使其结构轻量化且具有良好的耐腐蚀性铝合金已成为仅次于钢材的汽车用金属材料能够为汽车提供各种铝合金铸件冲压结构件和拉制的铝型材铝合金主要用于制造发动机缸体活塞进气支管气缸盖变速器壳体轿车的骨架车身座椅支架车轮等部件?镁合金和钛合金镁的密度为18gcm3仅为钢材密度的35,铝材密度的66,比强度比刚度高阻尼性导热性好电磁屏蔽能力强尺寸稳定性好因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用铸造镁合金的车门由成型铝材制成的门框和耐碰撞的镁合金骨架内板组成另一种镁合金制成的车门它由内外车门板和中间蜂窝状加强筋构成每扇门的净质量比传统的钢制车门轻10kg且刚度极高随着压铸技术的进步已可以制造出形状复杂的薄壁镁合金车身零件如前后挡板仪表盘方向盘等钛的比重为46gcm3仅是铁的12但强度和硬度超过了钢且不易生锈用钛合金铸造的汽车发动机部件更轻更坚固和更耐腐蚀钛合金车身可以承受更大的作用力?泡沫合金板泡沫合金板由粉末合金制成其特点是密度小仅为0407g,cm3弹性好当受力压缩变形后可凭自身的弹性恢复原料形状泡沫合金板种类繁多除了泡沫铝合金板外还有泡沫锌合金泡沫锡合金泡沫钢等可根据不同的需要进行选择由于泡沫合金板的特殊性能特别是出众的低密度良好的隔热吸振性能深受汽车制造商的青睐目前用泡沫铝合金制成的零部件有发动机罩行李箱盖等?蜂窝夹芯复合板蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成面板可以采用玻璃钢塑料铝板和钢板等材料根据夹芯材料的不同可分为纸蜂窝玻璃布蜂窝玻璃纤维增强树脂蜂窝铝蜂窝等由于蜂窝夹芯复合板具有轻质比强度和比刚度高抗振隔热隔音和阻燃等特点故在汽车车身上获得较多应用如车身外板车门车架保险杠座椅框架等?工程塑料与通用塑料相比工程塑料具有优良的机械性能电性能耐化学性耐热性耐磨性尺寸稳定性等特点且比要取代的金属材料轻成型时能耗少中国工程塑料工业普遍存在工艺落后设备陈旧规模小品种少质量不稳定的状况而且价格高缺乏市场竞争力工程塑料用于汽车可实现轻量化和节能且可回收和循环利用目前六大类的塑料PPPURPVCABSPA和PE在汽车上得到广泛的应用通常用于制造车身覆盖件车门门褴车身内外装饰件和水箱面罩保险杠和车轮护罩等?高强度纤维复合材料复合材料是一种多相材料是由有机高分子无机非金属和金属等原材料复合而成目前玻璃纤维增强树脂复合材料和碳纤维增强树脂复合材料在汽车上已经获得成功的应用玻璃纤维增强树脂复合材料耐腐蚀绝缘性好特别是有良好的可塑性对模具要求较低对制造车身大型覆盖件的模具加工工艺较简易生产周期短成本较低在轿车和客车上采用玻璃纤维增强树脂复合材料制造的轿车车身覆盖件客车前后围覆盖件和货车驾驶室等零部件高强度纤维复合材料特别是碳纤维复合材料CFRP因其质量小而且具有高强度高刚性有良好的耐蠕变与耐腐蚀性因而是很有前途的汽车用轻量化材料?陶瓷材料由于陶瓷本身具有的特殊力学性能以及对热电光等的物理性能陶瓷材料特别是特种陶瓷在汽车上的应用日益受到人们的重视我国已成功研制钛酸铝陶瓷-铝合金复合排气管氮化硅陶瓷柴油机涡轮增压转子和球轴承等汽车部件汽车的构造材料可反映人类所应用材料的技术水平目前6类主要材料如钢、铁、塑料、铝、橡胶、玻璃共占轿车质量的90其余10为其他多种材料包括有色金属铜铅锌锡等车中装备的液体燃油润滑剂其他油品和水基液等油漆纤维制品汽车材料构成? 新型功能材料?稀土材料中国稀土资源丰富居世界前列世界已探明的稀土储量中国占世界已探明资源的80为我国大力开发稀土材料提供了得天独厚的条件使用汽车废气净化催化剂是控制汽车废气排放减少污染的最有效的手段含稀土的汽车废气净化催化剂价格低热稳定性好活性较高使用寿命长汽车废气净化稀土催化剂所用的稀土成分主要是氧化铈氧化镧和氧化镨等用于汽车废气净化催化剂的载体通常为蜂窝陶瓷稀土还可以作为陶瓷载体的稳定剂以及活性涂层材料等?纳米材料纳米技术将在汽车上的结构材料节能环保等方面获得广泛的应用纳米陶瓷材料的耐磨性和质量减小稳定性增强纳米陶瓷轴已经应用在奔驰等高级轿车上使机械转速加快质量减小稳定性增强使用寿命延长纳米汽油是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂纳米汽油可以降低油耗10-20可降低废气中有害气体含量50-80纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的石油产品它不对任何润滑油添加剂稳定剂处理剂发动机增润剂或减磨剂等产生不良作用只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜纳米增强增韧塑料可以代替金属材料由于它们比重小重量轻因此广泛用于汽车上可以大幅度减轻汽车重量达到节省燃料的目的可用于汽车上的保险杠座椅翼子板顶蓬盖车门发动机盖行李舱盖以及变速器箱体齿轮传动装置等一些重要部件抗紫外线老化塑料能够吸收和反射紫外线比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上能有效延长其使用寿命无机纳米抗菌塑料加工简单广谱抗菌24h接触杀菌率达90无副作用可以用在车门把手方向盘座椅面料储物盒等易污部件二新材料应用的发展趋势?新材料回收再利用性的研究研究汽车新材料的最终处置问题至关重要从某种程度上讲关系到它的生存与发展目前汽车上约占自重25,的材料无法回收再用其中三分之一为各种塑料三分之一为橡胶还有三分之一为玻璃纤维现在可以通过三种途径进行回收颗粒回收重新碾磨化学回收高温分解能源回收将废弃物作为燃料?减少材料的品种未来汽车在工程塑料类型的选择上将会发生巨大的变化目前汽车使用的塑料由几十种高分子材料组成当前世界各大汽车公司致力于减少车用塑料种类并尽量使其通用化这将有利于材料的回收再生和生态环境的保护?降低成本制约汽车车身新材料应用的重要因素是价格作为主要新材料的高强度钢玻璃纤维增强材料铝和石墨增强其成本分别为普通碳钢的11倍3倍4倍和20倍只有大幅度降低这些新材料的制造成本才可能使诸多新材料进入批量生产?先进的制造工艺的研发采用新材料与先进的制造工艺是相辅相成的汽车工业正在努力开发新的制造方法对传统的工艺进行更新汽车典型零件用材的简要说明二汽车新加工工艺1冲压工艺冲压技术在汽车制造业占有重要地位据统计汽车上有60,70的零件是用冲压工艺生产出来的因此冲压技术对汽车的产品质量生产效率和生产成本都有重要的影响冲压工艺的特点及冲压工序的分类冲压是一种金属加工方法它是建立在金属塑性变形的基础上利用模具和冲压设备对板料施加压力使板料产生塑性变形或分离从而获得一定形状尺寸和性能的零件冲压件冲压工序按加工性质的不同可以分为两大类型分离工序和成形工序冲压工序可分为四个基本工序?冲裁使板料实现分离的冲压工序包括冲孔落料修边剖切等?弯曲将板料沿弯曲线成一定的角度和形状的冲压工序?拉深将平面板料变成各种开口空心零件或把空心件的形状尺寸作进一步改变的冲压工序?局部成形用各种不同性质的局部变形来改变毛坯包括翻边胀形校平和整形工序等几种汽车覆盖件的冲压工艺汽车覆盖件的冲压工艺通常都是由拉深修边冲孔翻边整三个基本工序组成有的还需要落料或冲孔有的需要多次修边冲孔或翻边有的工序还可以合并因此对于一个具体的汽车覆盖件来说要确定其冲压工艺就必须具体地分析该零件的形状结构材料和技术要求结合生产批量纲领和生产设备条件才能最后确定2汽车车身装焊工艺汽车车身是由薄板构成的结构件冲压成形后的板料通过装配和焊接形成车身壳体白车身所以装焊是车身成形的关键装焊工艺是车身制造工艺的主要部分汽车车身壳体是一个复杂的结构件它是由百余种甚至数百种例如轿车薄板料大都是具有良好焊接性能的低碳钢所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式汽车制造中常用的焊接方法汽车车身装焊工艺点焊通过导电和电阻加热使金属熔合点焊的过程预压-焊接-保压-休止点焊相关工艺参数电流,电压,电极压力,焊接时间,电极直径等点焊设备固定式点焊机移动式点焊机包括供电系统变压器和二次回路焊具部分机臂电极夹持器电极加压机构气压液压等冷却系统机体等,,,气体保护焊接一种熔化极气体保护电弧焊接法利用焊丝与工件间产生的电弧来熔化金属由,,,作为气体保护气并采用光焊丝填充焊接工艺参数电源极性,焊丝直径,电弧电压,焊接电流,气体流量,焊接速度,焊丝伸出长度,直流回路电感等3涂装工艺涂装目的是保护被涂物并对被涂物起装饰作用提高产品使用寿命和美化外观汽车车身的涂装质量要求最高要长期在各种气候条件下使用而不发生漆膜劣化和锈蚀还要能维持其光泽色彩和美观典型的轿车车身涂装工艺是电泳底漆中涂面漆汽车涂装工艺流程汽车装配工艺汽车装配是汽车全部制造工艺过程的最终环节是把经检验合格的数以千万计的各类零件按规定的精度标准和技术要求组合成分总成总成整车并经严格检测程序确认其是否合格的整个工艺过程汽车产品要求有好的动力性经济性和耐久性以实现在各种复杂环境中的运载功能现代汽车产品更要求安全可靠造型美观乘坐舒适并满足环保要求这些要求最终是通过装配工艺来保证的若装配不当以昂贵的代价制造出的合格零件不一定能装出合格的汽车因此装配是保证产品质量的重要环节汽车装配特点是零件种类多数量大作业内容复杂装配零部件除发动机传动系车身悬架车轮转向系制动系空调系等之外还有大量内外饰件电器线束软管硬管玻璃各类油液加注等汽车总装工作量约占全部制造工作量的20,25其操作内容包括过盈配合焊接铆接镶嵌配管配线螺纹连接各类油液加注等装配方法?螺纹联接法螺钉螺栓联接是机械装配的基本方法它约占汽车装配作业工作量31个别部位的螺纹联接采用手动扳手较普遍的是采用风动扳手或电动扳手以及电动螺丝刀等?粘接法需粘接的零部件内饰件一般有衬垫隔音材料车门内装饰护板外饰件一般有挡风玻璃车灯标志等粘接方法小件预先在车身上涂粘接剂大件则在需要装在零件上直接涂粘接剂?充注法是指装配时发动机机油变速器齿轮油散热器冷却液制动液动力转向液压油空调制冷剂挡风玻璃洗涤液燃油等各种液体的方法装配设备。
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汽车新材料随着时代的进步，科技的发展，各种新技术不断更新，许许多多的新产品如雨后春笋般出现，而各种新产品的出现必然离不开材料。
材料是研究材料组成、结构、制造工艺、性质和使用性能之间相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。
材料科学技术的重要性是不言而喻的，21世纪三大支柱产业：材料、能源、信息，很直观的告诉我们材料的重要性。
世界是由物质构成的,材料就是人们用来制成各种机器.器件,结构等具有某种特性的物质实体.材料是人类社会生活的物质基础,材料的发展引起时代的变迁,推动人类文明和社会进步.在人类发展和社会进步中,材料是一个带有时代和文明标志的基础,人类文明的发展史,就是一部利用材料,制造材料和创造材料的历史.材料是一切生产和生活活动的物质基础,历来是生产力的标志,人类社会进步的里程碑。
现在在汽车行业，新材料的利用使汽车行业发生了翻天覆地的变化。
现代材料学科更注重研究各类材料及它们之间相互渗透的交叉性和综合性。
简单点说，在汽车制造领域，材料研发机构的使命就是通过改进相关零部件的制造材料，来提升整车的安全性、舒适性、豪华和美观程度以及降低燃油消耗，当然对成本的影响也是必须考虑在内的。
目前汽车厂商改进制造材料的驱动力或者目标主要集中在两个领域：一是改进内饰、座椅面料以及车身覆盖件的材料以提升档次和豪华感；二是改进车身结构材料，以进一步提升安全性和经济性。
这是由市场规律决定的，成本在其中占了很重要的因素。
作为主要新材料的高强度钢、合金以及多种复合材料，其成本均比普通碳钢高出数倍至数十倍。
因此，只有大幅度降低这些新材料的制造成本，才可能使诸多新材料进入批量生产。
车身新材料开发方向，主要集中在金属材料和复合材料两个领域，轻量化设计是大趋势。
很多中高级轿车，都已经开始了这方面的尝试，比如马自达睿翼，大量使用高强度钢和超高强度钢，一方面提升了整车结构的强度和安全性，另一方面也减轻了自重降低了油耗。
零部件方面，合金材料也逐渐提高了应用的程度，比如铝合金。
铝的密度为2.7g／cm3，约为钢的1／3。
它作为汽车材料有许多优点，如在满足相同机械性能的条件下，铝比钢减重60％，且易于回收。
在碰撞中，铝可以比钢吸收更多的能量，降低事故的损伤程度。
此外传统的钢板成形压机都可以用于成形铝，只是工艺设计中应注意补偿铝板中较大的回弹量即可，因而铝被广泛用于汽车(尤其是高级轿车和跑车)。
随着工艺的成熟，铝及铝合金作为一种汽车轻量化材料，会越来越多地应用于各种车辆上。
据世界铝业协会报告指出，汽车重量每减轻10％，油耗可减低8％～10％，每使用1 kg铝，可使轿车寿命期内减少20kg尾气排放。
降低能耗，是汽车技术革新矢志不渝的目标，不管是传统的汽柴油车，还是新一代的混合动力，或者纯电动车，都会想尽一切办法减少整车对能源的消耗以延长行驶里程。
其中，减少汽车自身质量是除低汽车燃油或电力消耗的有效措施之一。
采用高强度钢、低密度的轻质材料或者碳纤维，是汽车减重的最重要途径。
1996年奥迪公司生产的全铝A8轿车采用铝合金挤压车架，重量降低了35％，抗扭强度增加了50％，在降低油耗方面的效果也是惊人的。
其中热电材料的运用是汽车行业在降低方面所取得的一个巨大的进步。
随着全球工业化步伐的加快，世界性的能源短缺已经成为制约经济社会发展的重要因素。
通过热电转换装置利用余热、废热直接进行温差发电不但可以有效地缓解能源短缺问题，也有利于减少环境污染。
此外温差发电不需要使用传动部件，还具有工作时静音、无排弃物，对环境没有污染，并且这种材料性能可靠，使用寿命长等优点。
在汽车行业中，车载热电发电机就是利用了热电材料，在内燃机中汽油产生的总能量的大约1/4被用于真正地驱动车轮，40%随排放热量耗损，30%损失在发动机冷却过程。
这意味着70%的可提供能量被浪费了。
2008年美国俄亥俄州立大学开发了一种新型高效掺铊碲化铅合金材料，虽然类似的发明并不算新颖，但是此次的这种新型材料的有效范围却在450～950华氏度之间，而大多数的汽车引擎温度恰好在这一区间之内。
此外，这种新型材料的转化效率是目前商业应用热电材料的2倍。
在此研究成果的基础上，2010年美国能源部可再生能源实验室在宝马发动机上测试了汽车热电发电机（见下图），试验结果表明该热电发电机能回收尾气管排出的4%-5%废热能，能完全取代车载交流发电机（提供500瓦至750瓦电力），提升整车燃料效率10%左右，而这10%仅仅在美国的通用车辆每年节约超过1亿加仑的燃料。
由于热电效应是可逆的，因此可以在热电材料上加载电压来实现制冷。
与现行的压缩式制冷或吸收式制冷方式相比，半导体制冷是靠电子（空穴）在运动中直接传递热量来实现的，因而有如下优点：①不需要制冷剂，无污染、清洁卫生；②无机械传动部件，结构简单、无噪声、无磨损、可靠性高；③通过改为工作电流的大小来调节制冷速度和制冷温度，控制灵活；④热电堆可以任意排布、大小形状皆可根据需要改变等。
典型应用包括：半导体冷阱、恒温槽、红外探测器、图像传感器、计算机芯片冷却、便携式冷暖箱、医学及生物仪器、饮水机、除湿机、电子空调器、集成电路高低温实验仪及局部控温系统。
复合材料的时代也即将来临。
根据国际标准化组织为复合材料下的定义，复合材料是由两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。
应用在汽车中的复合材料，目前主要有金属基、陶瓷基两种。
金属基复合材料在汽车工业中的应用，主要是颗粒增强和短纤维增强的铝基复合材料。
金属基复合材料具有高的比强度和比刚度、耐磨性好、导热性好、热膨胀系数低等特性，在汽车工业中的应用，主要有铝或镁基质加粉末或碎屑纤维增强，如用于制动盘、制动鼓、制动钳、活塞、传动轴上以及轮胎螺栓。
金属基复合材料又主要分以下几种：一是铝基复合材料，目前一般采用铝硅合金，常用的填充增强剂有陶瓷纤维和微粒等，它比铝合金质量轻、比强度高、弹性模量高、耐热性、耐磨性好等优点，是汽车轻量化的理想材料；二是纤维增强金属，纤维增强的轻金属能用于仅靠轻合金不能满足强度和耐磨性的部位，是很有发展前途的材料，国外近期推出了氧化铝纤维增强活塞顶的铝活塞及氧化铝增强的镁合金活塞等，进一步扩大了它在活塞上的应用。
从应用部位看，金属基复合材料在车身的应用量最大。
20世纪60年代以后，由于复合材料的深入研究，玻璃纤维增强材料、碳纤维增强材料、高弹性基体复合材料的出现，使大幅度降低整车质量成为可能，其中玻璃纤维增强材料被较多的采用，原因是虽然碳纤维增强复合材料力学性质稳定，但其价格昂贵。
在最近几年的车身制造业中，许多汽车公司开始大量使用一种叫SMC钣金复合成型的复合材料，低密度SMC材料热膨胀系数可与钢铁一样，同时在耐腐蚀、抗损伤以及声学性质上均优于钢铁。
雪弗兰C5卡福特的金属车顶——长140cm，宽1.47cm，顶部厚度0.168cm，内板厚0.178cm的框架顶部用的是普通SMC材料，侧面及内板由低密度 SMC构成，仅重10．5Kg。
自1999年出产以后，取得了巨大成功。
但SMC材料仅适用于制造车身上温度不高且承受的载荷不大的区域，至于底部以及高温区域，就需要能够抗高温、耐高压的复合材料了。
20世纪60年代起，人们开始研究用轻型复合材料代替悬架系统中笨重的钢板弹簧， 1981年戴尔福公司生产出第一个采用小弯曲复合材料的板弹簧，它可在压力很大的条件下使应变保持在很小的范围，承载与自身质量之比是钢材的5倍，并比钢材坚硬3.5倍。
这些优点都是由材料性能直接带来的，除此之外，复合材料板弹簧要比钢板弹簧的结构简单很多，容易装配、维修以及采取防腐措施。
而且，由于它有比钢板弹簧小得多的厚度，使它可以更接近地面，从而节省了汽车的有效空间，必要时，更可以用来降低汽车的底盘，提高汽车的舒适性能。
车下板弹簧处的温度最高可达到130℃，小弯曲材料在这个温度下性能是稳定的。
正是基于以上的诸多优点，小弯曲材料被广泛应用于制造汽车的板弹簧，从轿车到轻型货车，甚至重型商业运输车都采用了这种板弹簧。
陶瓷基复合材料在汽车工业中的应用，主要基体有玻璃陶瓷、氧化铝、氮化硅等，资源比较丰富，应用前景广阔。
应用在汽车工业中的陶瓷基复合材料，不是传统意义上的陶瓷。
车用陶瓷材料是采用高纯超细氧化物、氮化物、硼化物、碳化物等原料，经过预处理、破碎、磨粉、混合、成形、干燥、烧结等特殊工艺而得到的结构精细的无机非金属材料。
它具有强度高、耐热性高、抗蚀性好、硬度高、耐磨性高、密度小、变形小、抗热冲击等一系列优点，特别是抗拉强度和弯曲强度可与金属相比。
陶瓷基复合材料又可分为结构陶瓷和功能陶瓷。
结构陶瓷代替高强度合金制造涡轮增压发动机、燃气轮机、绝热发动机，可以将现在发动机的燃烧温度从700℃～800℃提高到1000℃以上，热效率提高l倍以上。
结构陶瓷的质量仅为铁的一半，节能效果却非常显著，同时还能减少环境污染，节约钢材等金属材料。
但由于陶瓷材料性能的再现性和可靠性差，所以目前还没广泛使用。
功能陶瓷应用，特别是在内燃机上应用陶瓷基复合材料已较广泛。
如内燃机活塞部分采用陶瓷材料后，可使燃烧室中实现部分隔热，从而减少冷却系统的容量和尺寸。
在高强度柴油机中还可有效降低活塞环槽区的温度，有时可取消对活塞的专门冷却。
由于陶瓷材料的质量较轻，配气机构中的气门、挺柱、摇臂及弹簧座改用陶瓷后，允许发动机以提高转速来提高功率，或者在转速不变的情况下降低气门弹簧的弹力而降低功率损耗。
气门座、摇臂头等易磨损部件用陶瓷材料代替后，可以减少磨损、延长使用寿命。
在柴油机的涡流室安装陶瓷镶块后，改善了发动机低负荷时的燃烧、低温启动性能，降低了燃烧噪声和排污量。
涡轮增压器零件中使用陶瓷最普遍的是增压器涡轮，与金属涡轮相比，陶瓷涡轮质量轻、转动惯量仅为金属涡轮的30%，“涡轮滞后”现象得以改善，同时使增压器的动态性能提高了36%，能在金属涡轮不能承受的高温下工作，并且由于热膨胀系数小，预先减小涡壳与蜗轮之间的间隙以提高效率。
此外，气缸盖、活塞销以及排气管等皆可用陶瓷制造。
但鉴于陶瓷基复合材料零件价格昂贵，制造时可能产生内部裂纹，且陶瓷零件的强度波动较大，高温时质量有所下降。
因此世界各国都在大力发展，努力改善其基本性能和工艺技术，以求降低成本，提高可靠性。
未来汽车。
未来的汽车将是适应环境保护的绿色汽车，因而不可避免地要求复合材料的提高环境性能。
复合材料会对环境产生的一些不利影响，如目前发展最快、应用最高的聚合物基复合材料中绝大多数属易燃物，燃烧时会放出大量有毒气体、污染环境，且在成型时基体中的挥发成分、即溶剂，会扩散到空气中造成污染。
同时复合材料本身就由多种组分材料构成，属多相材料，难以粉碎、磨细、熔融、降解，所以其再生成本高，而且要使其恢复原有性能十分困难。