玻璃布蜂窝定型树脂

㈠ 环氧树脂玻璃布两者有什么区别吗

FR-4是一种复耐燃材料等级的代号，所代制表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它不是一种材料名称，而是一种材料等级，因此目前一般电路板所用的FR-4等级材料就有非常多的种类，但是多数都是以所谓的四功能(Tera-Function)的环氧树脂加上填充剂(Filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料。

㈡ 生物滤池常用的填料有哪些

1、材质
最早的和最普通的厌氧滤池采用的填料是碎石，一般采用石英石、花岗岩、安山岩、矿渣等。但以碎石为填料的厌氧滤池孔隙率低，质量大，易堵塞，有机容积负荷率低，占地面积答，目前已很少采用。取代它的是轻质填料。已经报道过的其他填料有陶瓷、塑料、玻璃、炉渣、贝壳、珊瑚、海绵、网状泡沫塑料等。
2、粒径
选择适当的填料粒径非常重要，厌氧滤池的填料粒径由0.2mm到6.0cm不等。粒径较小易于堵塞，特别是对于浓度较高的废水。实践中多选用粒径在2cm以上的填料。
3、表面状况
填料的表面粗糙度会影响细菌的黏附和增殖速率，表面粗糙多孔有助于生物膜的形成。
4、孔隙率
在厌氧滤池中，厌氧菌大部分生长在填料之间的孔隙中，在表面生长的膜仅占1/4-1/2.因此填料的孔隙率对厌氧滤池的运行状况影响很大。孔隙率越高，在同容积反应器中，当处理水量一样时，污水实际停留时间越长，反应器容积利用率越高。另外，高孔隙率对防止滤池堵塞和短流也有好处。但孔隙率过高，出水夹带的悬浮物较多。

㈢ 想了解玻璃纤维的制作工艺和制作流程，越详细越好，多谢

纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺
一、前言
相比传统材料，复合材料具有一系列不可替代的特性，自二次大占以来发展很快。尽管产量小（据法国Vetrotex公司统计，2003年全球复合材料达700万吨），但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%，以中国（含台湾省）、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻班纤维增强塑料（玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”）逾90万吨，已居世界第二位（美国2003年为169万吨，日本不足70万吨）。
复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成：
增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。
基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（本文谈到的环氧树脂）就是基体。 y
按基体材料不同，复合材料可分为三大类：
树脂复合材料
金属基复合材料
无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。
本文讨论环氧树脂基复合材料。
1、为什么采用环氧树脂做基体？
固化收缩率代低，仅1%-3%，而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%；
粘结力强；
有B阶段，有利于生产工艺；
可低压固化，挥发份甚低；
固化后力学性能、耐化学性佳，电绝缘性能良好。
值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯权势脂为佳，然耐酸性差；固化后一般较脆，韧性较差。
2、环氧玻璃钢性能（按ASTM）
以FW（纤维缠绕）法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例，将其与钢比较。
表1 GF/EPR与钢的性能比较

玻璃含量 GF/EPR（玻纤含量80wt%) AISI1008 冷轧钢
相对密度 2.08 7.86 V
拉伸强度 551.6Mpa 331.0MPa
拉伸模量 27.58GPa 206.7GPa
伸长率 1.6% 37.0%
弯曲强度 689.5MPa
弯曲模量 34.48GPa
压缩强度 310.3MPa 331.0MPa
悬臂冲击强度 2385J/m
燃烧性（UL-94） V-O
比热容 535J/kg•k 233J/kg•k
膨胀系数 4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1
热变形温度 204ºC(1.82MPa)
热导率 1.85W/m•k 33.7W/m•k
介电强度 11.8×106V/m
吸水率 0.5%(24h)

表2 几种常用材料与复合材料的比强度和比模量

材料名称 密度g/cm3 拉伸强度×104MPa 弹性模量×106MPa 比强度×106cm 比模量×109cm
钢 7.8 10.10 20.59 0.13 0.27
铝 2.8 4.61 7.35 0.17 0.26
钛 4.5 9.41 11.18 0.21 0.25
玻璃钢 2.0 10.40 3.92 0.53 0.21
碳纤维/环氧树脂 1.45 14.71 13.73
碳纤维/环氧树脂 1.6 1049 23.54
芳纶纤维/环氧树脂 1.4 13.73 7.85
硼纤维/环氧树脂 2.1 13.53 20.59
硼纤维/铝 2.65 9.81 19.61 0.75 c2

二、纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺简介
1、手糊成型 （hand lay up)
（1）概要 依次在模具表面上施加
脱模剂
胶衣
一层粘度为0.3-0.4PaS的中等活性液体热固性树脂（须待胶衣凝结后）
一层纤维增强材料（玻纤、芳纶、碳纤维......），纤维增强材料有表面毡、无捻粗纱布（方格布）等几种。以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料，并驱除气泡，压实基层。铺层操作反复多次，直到达到制品的设计厚度。
树脂因聚合反应，常温固化。可加热加速固化。
（2）原材料 F gb NG ^
树脂 不饱和聚酯树脂、已烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。
纤维 玻纤、碳纤、芳纶等。虽然厚的芳纶织物难于手工将树脂浸透，亦可用。
芯材 任意。
（3）优点
1）适合少量生产；
2）可室温成型，设备投资少，模具折旧费低；
3）可制造大型制品和型状复杂产品；
4）树脂和增强材料可自由组合，易进行材料设计；
5）可采用加强筋局部增强，可嵌入金属件；
6）可用胶衣层获得具有自由色彩和光泽的表面（如开模成型则一面不平滑）；
7）玻纤含量较喷射成型高。
无捻粗纱布 50%左右
织物 35%-45%
短切原丝毡 30%-40%
（4）缺点
1）属于劳动密集型生产，产品质量由工人训练程度决定； ;
2）玻纤含量不可能太高；树脂需要粘度较低才易手工操作，溶剂/苯乙烯量高，力学与热性能受限制；
3）手糊用树脂分子量低；通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。
（5）典型产品
舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型。
2、树脂传递成型（RTM）
（1）概要
RTM是一种闭模低压成型的方法。
将纤维增强材料置于上下模之间；合模并将模具夹紧；在压力下注射树脂；树脂固化后打开模具，取下产品。
树脂胶凝过程开始前，必须让树脂充满模腔，压力促使树脂快速传递到模个内，浸渍纤维材料。
RTM是一低压系统，树脂注射压力范围0.4-0.5MPa,当制造高纤维含量（体积比超过50%）的制品，如航空航天用零部件时，压力甚至达0.7MPa。
纤维增强材料有时可预先在一个模具内预成型大致形状（带粘结剂），再在第二个模具内注射成型。 为了提高树脂浸透纤维能力，可选择真空辅助注射（VARI-vacuum saaistedrsin injection)。
注意树脂一经将纤维材料浸透，树脂注口要封闭，以便树脂固化。注射与固化可在室温或加热条件下进行。模具可以复合材料与钢材料 制作。若采用加热工艺。宜用钢模。
（2）原材料
树脂：一般多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛；当加温时，高温树脂台双马列来酰亚胺树脂亦可用。
法国 Vetrotex公司开发了热塑性树脂RTM。
纤维：任意。常用玻纤连续毡、缝编材料（其纤维间的缝隙得于树脂传递）、无捻粗纱布；玻纤与热塑性塑料的复合纱及其织物与片材（法国Vetrotex商品名TWINTEX）。
芯材：不用蜂窝，因蜂窝空格全被树脂填满，压力会导致其破坏。可用耐溶剂发泡材料PU、PP、CL、VC等。
（3）优点
1）制品纤维含量可较高，未被树脂浸得部分非常少；
2）闭模成型，生产环境好；
3）劳动强度低，对工人技术熟练程度的要求也比手糊与喷射成型低；
4）制品两面光，可作有表面胶衣的制品，精度也比较高；
5）成型周期较短；
6）产品可大型化；
7）强度可按设计要求具有方向性；
8）可与芯村、嵌件一体成型；
9）相对注射设备与模具成本较低。
（4）缺点
1）不易制作较小产品；
2）因要承压，故模具较手糊与喷射工艺用模具要重和复杂，价位也高一些；
3）能有未被浸渍的材料，导致边角料浪费。
（5）典型产品
小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳
3、纤维缠绕（FW）
（1）概要
通常采用直接无捻粗纱作为增强材料。粗纱排列在纱架上。粗纱自纱架上退绕，通过张力系统、树脂槽、绕丝嘴，由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴（模）上。纤维缠绕角度与纤维排列密度根据强度设计，并由芯轴（模）转速与小车往复速度之比，精确地控制。固化后将缠绕的复合材料制品脱模。
对某些两端密闭的产品不用脱模，芯模即包在复合材料产品内，作为内衬。
（2）原材料
树脂：任意。环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛树脂。
纤维：任意。无捻粗纱、缝编和无纺织物。生产管罐时，常用表面毡、短切原丝作为内衬材料。
芯材：可用。虽然复合材料制品通常是单一壳体，一般不用。
（3）优点
1）因为纤维迳直以合理的线形铺设，承担负荷，故复合材料制品的结构特性可非常高；
2）由于同内衬层组合，可制得耐腐蚀、耐压、耐热的制品；
3）可制造两端封闭的制品；
4）铺放材料快、经济、用无捻粗纱，材料费用低；
5）可采用树脂计量，然浸胶后的纤维通过挤胶或口模，控制树脂含量；
6）可大理生产和自动化；
7）机械成型，复合材料材质及方向性均匀，质量稳定。
（4）缺点
1）制品形状限于圆柱形或其它回转体；
2）纤维不易沿制品长度方向精确排列；
3）对于大型制品，芯模成本高；
4）成品外表不是“模制”的，不尽人意；
5）对于承受压力的制品，如选择树脂不合适或无内衬，就易发生渗漏。
（5）典型产品 '
管道、贮罐、气瓶（消防呼吸气瓶、压缩天然气瓶等）、固体火箭发动机壳体。
4、RIM(Reaction Injection Molding一反应注射成型）
（1）概要
将两种或两种以上的组分在混合区低压（0.5MPa）混合后，即在低压（0.5-1.5MPa）下注射到闭模中反应成型，此即为工艺过程。若组分一为多元醇，一为异氰酸酯，则反应生成聚氨酯 。为增加强度，可直接在一种组分内行加入磨碎玻纤原丝和（或）填料。弈可采用长纤维（如连续纤维毡、织物、复合毡、短切原丝等的预成型物等）增强，在注射前，将长纤维增强材料预先置模具内。用此法可得到高力学性能的制品。这种工艺称为SRIM（Structural Reaction Injection Molding-结构反应注射成型）。
(2)原材料
树脂：常用聚氨酯体系或聚氨酯/脲混合体系；亦可采用环氧、尼龙、聚酯等基本；
纤维：常用长0.2-0.4mm的磨碎玻璃纤维；
芯材：不用。
（3）优点
1）制造成本比热塑性塑料注射工艺低；
2）可制造大尺寸、开头复杂的产品；
3）固化快，适于快速生产。
（4）缺点
采用磨碎玻璃纤维增强原料费用高，荐用矿物复合材料取代之。
（5）主要产品
汽车仪表盘、保险杠、建筑门、窗、桌、沙发、电绝缘件。
5、拉挤成型 （Pultrusion)
(1)概要
主要采用玻璃纤维无捻粗纱（使用前预先放置在纱架上），它提供纵向（沿生产线方向）增强。
其它类型的增强有连续原丝毡、织物等，它们补充横向增强，表面毡则用于提高成品表面质量。树脂中可加入填料，改进型材料性能（如阻燃），并降低成本。
拉挤成型的程序是
1）使玻璃纤维增强材料浸渍树脂；
2）玻璃纤维预成型后进入加热模具内，进一步浸渍（挤胶）、基本树脂固化、复合材料定型；
3）将型材按要求长度切断。 现在已有变截面的、长度方向呈弧型的拉挤制品成型技术。 拉挤成型将增强材料浸渍树脂有两种方式：
胶槽浸渍法：通常采用此法，即将增强材料通过树脂槽浸胶，然后进入模具。此法设备便宜作业性好，适于不饱和聚酯树脂，乙烯基酯树脂。
注入浸渍法（图6）：玻纤增强材料进入模具后，被注入模具内的树脂所浸渍。此法适于凝胶时间短、粘度高、生产附产物的树脂基体，如酚醛、环氧、双马来酰亚胺树脂。
（2）原材料
树脂：常用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂；
纤维：拉挤用玻璃纤维无捻粗纱、连续毡、缝编毡、缝编复合毡、织物、玻纤表面毡、聚酯纤维表面毡等；
芯材：一般不用，现有以PU发泡材料为芯材，外为连续拉挤框型型材，作为保温墙板的。
（3）优点
1）典型拉挤速度0.5-2m/min，效率较高，适于大批量生产，制造长尺寸制品；
2）树脂含量可精确控制；
3）由于纤维呈纵向，且体种比可较高（40%-80%），因而型材轴向结构特性可非常好；
4）主要用无捻粗纱增强，原材料成本低，多种增强材料组合使用，可调节制品力学性能；
5）制品质量稳定，外观平滑。
（4）缺点
1）模具费用较高；
2）一般限于生产恒定横截面的制品。
（5）典型产品
建筑屋顶横梁、椽子、门窗框架型材、墙板、石油开采抽油杆、帐篷竿、梯子、桥梁、工具把、手机微波站罩壳、汽车板簧、传动轴、电缆管、光纤光缆芯、钓鱼竿、隔栅、汽车空调器罩、扩轨罩。 0}1x p* V
6、真空袋法法成型（Vacuum bag process)
（1）概要 :
此法是手糊法与喷射法的延伸。将手糊或喷射好的积层在树脂的A阶段与模具在一 起，在积层上覆以橡胶袋，周边密封，在后用真空泵抽真空，积层从而受到不大于1个气压的压力，而被压实、成型。
（2）原材料
树脂：主要采用环氧树脂、酚醛树脂。不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂则因真空泵将树脂中的苯乙烯（交联剂）过度抽出，可能会造成问题，故一般不用；
纤维：同手糊法；
芯材：任意。
（3）优点
1）采用普通的湿法铺层技术，通常可获得高纤维含量的制品；
2）可制造大尺寸产品；
3）产品两面光；
4）较湿法铺层浸胶孔隙率低；
5）由于压力，树脂流经结构纤维，纤维得以较好地浸渍树脂；
6）有利于操作人员健康和安全；真空袋减少了固化时逸出的挥发性物质。
（4）缺点
1）额外的工艺过程增加了劳动力和袋材成本；
2）要求操作人员有较高的技术熟练水平；
3）树脂混合和含量控制基本上仍然取决于操作人员的技术；
4）生产效率不高。
（5）典型产品
艇、赛车、芯材粘结、飞机鼻锥雷达罩、机翼、方向舵。
7、树脂膜熔浸成型（RFI-Resin Film Infusion)
（1）概 要
将干强物与树脂片（树脂片系放在一层脱模纸上提供）交替铺放在模具内。铺层被真空袋包覆，藉真空泵抽真空，将干织物内空气抽出。然后加热，令树脂熔化并流浸已抽出空气的织物，然后经过一事实上时间即固化。
（2）原材料
树脂：一般仅用环氧树脂； ¬
纤维：任意；
芯材：许多种芯材都可以使用，由于工艺过程中温度高，对PVC泡沫需要专门处理，以免泡沫损坏。
（3）优点
1）空隙率低，可精确获得高的纤维含量；
2）铺层清洁，有利于健康和安全（似预浸）；
3）可较预浸法成本低，此为主要的优点；
4）由于树脂仅能过织物厚度方向传递，故树脂未浸到白斑区可较SCRIMP（西曼复合材料公司树脂参入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process）少。
（4）缺点
1）目前仅用于宇航工业，还未推广；
2）虽然宇航工业用高压釜系统产非总是需要，但加热室和真空袋系统对于复合材料固化，总是不可少的；
3）模具要求能经受树脂膜片的工艺温度（低温固化即需60-100ºC）；
4）要求所用芯材能经受工艺温度和压力；
（5）典型产品
飞机雷达罩、舰艇声纳整流罩。
8、预浸料（高压釜）成型
（1）概要
预先在加热、加压或使用溶剂的条件下，将织物和（或）纤维预先用预催化树脂预浸渍。固化剂大多能在环境温度下，让预浸材料贮存几周或几个月，仍能保质使用。当要延长保持期，材料须在冷冻条件下贮存。树脂通常在环境温度下呈临界固态。故触摸预浸材料时有轻微的黏附感，象胶带似的。制作单向预浸渍材料的纤维直接由纱架下来，与树脂结合。预浸渍材料用手或机械铺于模具表面，通过真空袋抽真空，并通常加热到120-180ºC。使树脂重新流动，并最终固化。盛开附加压力通常藉助高压釜（实际上是一座压力加热罐）提供，它能对铺层施加达5个大气压的压力。
（2）原材料
树脂：通常用环氧树脂，不饱和聚酯树脂、酚醛树脂及高温树脂，如聚酰亚胺、氰酸酯、双马来酰亚胺树脂等；
纤维：任意。虽然由于在工艺过程中，高温分对芯材有些影响，需要采用某些专门的泡沫芯材。
（3）优点
1）预浸材料制造人员可精确地调整树脂/固化剂水平和树脂在纤维中的含量；可以可靠地得到高纤维含量。
2）材料于操作人员十分安全，无碍健康，操作清洁；
3）单向带纤维成本最低，因为毋须将纤维预先转为织物的二次加工过程；
4）由于制造过程采用可渗透的高粘度树脂，树脂化学性能力学和热性能可以是最适宜的；
5）材料有效时间长（室温下可保质数月），这意味着可优化结构、复合材料易铺层；
6）可能实现自动化和节省劳动力。
（4）缺点
1）对于预浸织物，材料成本高；
2）通常要对高压釜固化复合材料制品，耗费大、作业慢、制品尺寸受限制；
3）模具需能承受作业温度；
4）芯材需要承受作业温度和压力。
（5）典型产品
飞机结构复合材料（如机翼和尾翼）、卫星与运载火箭结构件（太阳能电池基板、夹层结构板、卫星接口支架、火箭整流罩等）、赛车、运动器材（如网球拍、滑雪板等）。
9、低温 固化预浸料成型
（1）概要
低温固化预浸料完全按通常的预浸料方法制备，但树脂的化学性质使其得以在60-100ºC温度下固化。在60ºC时，材料可操作保持期可小到限于1个星期，但亦可延长到几个月。树脂系统的流动截面适于采用真空袋压力，避免采用高压釜。
（2）材料 |
树脂：一般仅采用环氧树脂；
纤维：任意，同通常的预浸料；
芯材：任意，虽然一般 的PVC泡沫需要特别注意。
（3）优点
1）具有传统预浸料法所具备的（1）-（6）条优点；
2）模具材料较便宜，如木材亦可用，因其固化温度较低故；
3）可容易地制造大型结构。因为仅需真空袋压力；固化温度低，可采用简单的热空气循环加热室（经常就地建造大于制品的加热室 ）
4）可采用普通的PVC泡沫芯材，略作处理即可；
5）能耗低。
（4）缺点
1）材料成本仍高于预浸织物；
2）需加热室和真空袋系统，以固化制品；
3）模具需能经受高于环境温度的温度（常用60-100ºC）；
4）仍有能耗，因需高于环境温度固化。
（5）典型产品
高性能风力发电机叶片、赛艇、救生艇、火车用零部件。
10、SCRIMP,RIFT,VARTM

图11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意图
（1）概要
SCRIMP（Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼复合材料公司树脂渗透成型法）,RIFT（Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具树脂渗透法） ,VARTM（Vscuum Assisted Transfer Molding—真空辅助树脂传递成型）这三种工艺原理相似。
将织物作为干铺层材料入模内，如同RTM。然后覆以剥离保护层和缝编非结构织物。整个铺层用真空袋覆罩好。袋无渗漏后，让树脂流到积层。树脂很容易流经非结构织物而在整个铺层分布。SCRIMP法在真空袋与铺层之间可置加压模块，利于提高制作表观与结构密实度。
（2）材料
树脂：常和环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂；
纤维：任意种类普通织物。这些工艺方法缝编材料很好用，因其间隙使得树脂快速流动；
芯材：除蜂窝外，各种芯材均可用。
（3）优点
1）同RTM，但制品仅一面光，不似RTM两面光；
2）由于模具一半是真空袋，主模具仅需较低强度，故模具成本甚低；
3）可制造大尺寸产品；
4）通常的湿法铺层工具可改进以用于这些成型法；
5）一次作业即可生产芯材结构。
（4）缺点
1）要完成好相对复杂的操作过程；
2）树脂粘度必须非常低，限制了制品的力学性能；
3）铺层未浸到树脂而造成的废品浪费甚大；
4） SCRIMP的一些工艺要素已被专利所限。
（5）典型产品
小艇半成品、列车和卡车车身面板。

㈣ 有哪位老兄知道玻璃钢的制作工艺和制作流程，请指点一二，谢谢！

纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺
一、前言
相比传统材料，复合材料具有一系列不可替代的特性，自二次大占以来发展很快。尽管产量小（据法国Vetrotex公司统计，2003年全球复合材料达700万吨），但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%，以中国（含台湾省）、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻班纤维增强塑料（玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”）逾90万吨，已居世界第二位（美国2003年为169万吨，日本不足70万吨）。
复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成：
增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。
基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（本文谈到的环氧树脂）就是基体。 y
按基体材料不同，复合材料可分为三大类：
树脂复合材料
金属基复合材料
无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。
本文讨论环氧树脂基复合材料。
1、为什么采用环氧树脂做基体？
固化收缩率代低，仅1%-3%，而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%；
粘结力强；
有B阶段，有利于生产工艺；
可低压固化，挥发份甚低；
固化后力学性能、耐化学性佳，电绝缘性能良好。
值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯权势脂为佳，然耐酸性差；固化后一般较脆，韧性较差。
2、环氧玻璃钢性能（按ASTM）
以FW（纤维缠绕）法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例，将其与钢比较。
表1 GF/EPR与钢的性能比较

玻璃含量 GF/EPR（玻纤含量80wt%) AISI1008 冷轧钢
相对密度 2.08 7.86 V
拉伸强度 551.6Mpa 331.0MPa
拉伸模量 27.58GPa 206.7GPa
伸长率 1.6% 37.0%
弯曲强度 689.5MPa
弯曲模量 34.48GPa
压缩强度 310.3MPa 331.0MPa
悬臂冲击强度 2385J/m
燃烧性（UL-94） V-O
比热容 535J/kg•k 233J/kg•k
膨胀系数 4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1
热变形温度 204ºC(1.82MPa)
热导率 1.85W/m•k 33.7W/m•k
介电强度 11.8×106V/m
吸水率 0.5%(24h)

表2 几种常用材料与复合材料的比强度和比模量

材料名称 密度g/cm3 拉伸强度×104MPa 弹性模量×106MPa 比强度×106cm 比模量×109cm
钢 7.8 10.10 20.59 0.13 0.27
铝 2.8 4.61 7.35 0.17 0.26
钛 4.5 9.41 11.18 0.21 0.25
玻璃钢 2.0 10.40 3.92 0.53 0.21
碳纤维/环氧树脂 1.45 14.71 13.73
碳纤维/环氧树脂 1.6 1049 23.54
芳纶纤维/环氧树脂 1.4 13.73 7.85
硼纤维/环氧树脂 2.1 13.53 20.59
硼纤维/铝 2.65 9.81 19.61 0.75 c2

二、纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺简介
1、手糊成型 （hand lay up)
（1）概要 依次在模具表面上施加
脱模剂
胶衣
一层粘度为0.3-0.4PaS的中等活性液体热固性树脂（须待胶衣凝结后）
一层纤维增强材料（玻纤、芳纶、碳纤维......），纤维增强材料有表面毡、无捻粗纱布（方格布）等几种。以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料，并驱除气泡，压实基层。铺层操作反复多次，直到达到制品的设计厚度。
树脂因聚合反应，常温固化。可加热加速固化。
（2）原材料 F gb NG ^
树脂 不饱和聚酯树脂、已烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。
纤维 玻纤、碳纤、芳纶等。虽然厚的芳纶织物难于手工将树脂浸透，亦可用。
芯材 任意。
（3）优点
1）适合少量生产；
2）可室温成型，设备投资少，模具折旧费低；
3）可制造大型制品和型状复杂产品；
4）树脂和增强材料可自由组合，易进行材料设计；
5）可采用加强筋局部增强，可嵌入金属件；
6）可用胶衣层获得具有自由色彩和光泽的表面（如开模成型则一面不平滑）；
7）玻纤含量较喷射成型高。
无捻粗纱布 50%左右
织物 35%-45%
短切原丝毡 30%-40%
（4）缺点
1）属于劳动密集型生产，产品质量由工人训练程度决定； ;
2）玻纤含量不可能太高；树脂需要粘度较低才易手工操作，溶剂/苯乙烯量高，力学与热性能受限制；
3）手糊用树脂分子量低；通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。
（5）典型产品
舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型。
2、树脂传递成型（RTM）
（1）概要
RTM是一种闭模低压成型的方法。
将纤维增强材料置于上下模之间；合模并将模具夹紧；在压力下注射树脂；树脂固化后打开模具，取下产品。
树脂胶凝过程开始前，必须让树脂充满模腔，压力促使树脂快速传递到模个内，浸渍纤维材料。
RTM是一低压系统，树脂注射压力范围0.4-0.5MPa,当制造高纤维含量（体积比超过50%）的制品，如航空航天用零部件时，压力甚至达0.7MPa。
纤维增强材料有时可预先在一个模具内预成型大致形状（带粘结剂），再在第二个模具内注射成型。 为了提高树脂浸透纤维能力，可选择真空辅助注射（VARI-vacuum saaistedrsin injection)。
注意树脂一经将纤维材料浸透，树脂注口要封闭，以便树脂固化。注射与固化可在室温或加热条件下进行。模具可以复合材料与钢材料 制作。若采用加热工艺。宜用钢模。
（2）原材料
树脂：一般多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛；当加温时，高温树脂台双马列来酰亚胺树脂亦可用。
法国 Vetrotex公司开发了热塑性树脂RTM。
纤维：任意。常用玻纤连续毡、缝编材料（其纤维间的缝隙得于树脂传递）、无捻粗纱布；玻纤与热塑性塑料的复合纱及其织物与片材（法国Vetrotex商品名TWINTEX）。
芯材：不用蜂窝，因蜂窝空格全被树脂填满，压力会导致其破坏。可用耐溶剂发泡材料PU、PP、CL、VC等。
（3）优点
1）制品纤维含量可较高，未被树脂浸得部分非常少；
2）闭模成型，生产环境好；
3）劳动强度低，对工人技术熟练程度的要求也比手糊与喷射成型低；
4）制品两面光，可作有表面胶衣的制品，精度也比较高；
5）成型周期较短；
6）产品可大型化；
7）强度可按设计要求具有方向性；
8）可与芯村、嵌件一体成型；
9）相对注射设备与模具成本较低。
（4）缺点
1）不易制作较小产品；
2）因要承压，故模具较手糊与喷射工艺用模具要重和复杂，价位也高一些；
3）能有未被浸渍的材料，导致边角料浪费。
（5）典型产品
小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳
3、纤维缠绕（FW）
（1）概要
通常采用直接无捻粗纱作为增强材料。粗纱排列在纱架上。粗纱自纱架上退绕，通过张力系统、树脂槽、绕丝嘴，由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴（模）上。纤维缠绕角度与纤维排列密度根据强度设计，并由芯轴（模）转速与小车往复速度之比，精确地控制。固化后将缠绕的复合材料制品脱模。
对某些两端密闭的产品不用脱模，芯模即包在复合材料产品内，作为内衬。
（2）原材料
树脂：任意。环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛树脂。
纤维：任意。无捻粗纱、缝编和无纺织物。生产管罐时，常用表面毡、短切原丝作为内衬材料。
芯材：可用。虽然复合材料制品通常是单一壳体，一般不用。
（3）优点
1）因为纤维迳直以合理的线形铺设，承担负荷，故复合材料制品的结构特性可非常高；
2）由于同内衬层组合，可制得耐腐蚀、耐压、耐热的制品；
3）可制造两端封闭的制品；
4）铺放材料快、经济、用无捻粗纱，材料费用低；
5）可采用树脂计量，然浸胶后的纤维通过挤胶或口模，控制树脂含量；
6）可大理生产和自动化；
7）机械成型，复合材料材质及方向性均匀，质量稳定。
（4）缺点
1）制品形状限于圆柱形或其它回转体；
2）纤维不易沿制品长度方向精确排列；
3）对于大型制品，芯模成本高；
4）成品外表不是“模制”的，不尽人意；
5）对于承受压力的制品，如选择树脂不合适或无内衬，就易发生渗漏。
（5）典型产品 '
管道、贮罐、气瓶（消防呼吸气瓶、压缩天然气瓶等）、固体火箭发动机壳体。
4、RIM(Reaction Injection Molding一反应注射成型）
（1）概要
将两种或两种以上的组分在混合区低压（0.5MPa）混合后，即在低压（0.5-1.5MPa）下注射到闭模中反应成型，此即为工艺过程。若组分一为多元醇，一为异氰酸酯，则反应生成聚氨酯 。为增加强度，可直接在一种组分内行加入磨碎玻纤原丝和（或）填料。弈可采用长纤维（如连续纤维毡、织物、复合毡、短切原丝等的预成型物等）增强，在注射前，将长纤维增强材料预先置模具内。用此法可得到高力学性能的制品。这种工艺称为SRIM（Structural Reaction Injection Molding-结构反应注射成型）。
(2)原材料
树脂：常用聚氨酯体系或聚氨酯/脲混合体系；亦可采用环氧、尼龙、聚酯等基本；
纤维：常用长0.2-0.4mm的磨碎玻璃纤维；
芯材：不用。
（3）优点
1）制造成本比热塑性塑料注射工艺低；
2）可制造大尺寸、开头复杂的产品；
3）固化快，适于快速生产。
（4）缺点
采用磨碎玻璃纤维增强原料费用高，荐用矿物复合材料取代之。
（5）主要产品
汽车仪表盘、保险杠、建筑门、窗、桌、沙发、电绝缘件。
5、拉挤成型 （Pultrusion)
(1)概要
主要采用玻璃纤维无捻粗纱（使用前预先放置在纱架上），它提供纵向（沿生产线方向）增强。
其它类型的增强有连续原丝毡、织物等，它们补充横向增强，表面毡则用于提高成品表面质量。树脂中可加入填料，改进型材料性能（如阻燃），并降低成本。
拉挤成型的程序是
1）使玻璃纤维增强材料浸渍树脂；
2）玻璃纤维预成型后进入加热模具内，进一步浸渍（挤胶）、基本树脂固化、复合材料定型；
3）将型材按要求长度切断。 现在已有变截面的、长度方向呈弧型的拉挤制品成型技术。 拉挤成型将增强材料浸渍树脂有两种方式：
胶槽浸渍法：通常采用此法，即将增强材料通过树脂槽浸胶，然后进入模具。此法设备便宜作业性好，适于不饱和聚酯树脂，乙烯基酯树脂。
注入浸渍法（图6）：玻纤增强材料进入模具后，被注入模具内的树脂所浸渍。此法适于凝胶时间短、粘度高、生产附产物的树脂基体，如酚醛、环氧、双马来酰亚胺树脂。
（2）原材料
树脂：常用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂；
纤维：拉挤用玻璃纤维无捻粗纱、连续毡、缝编毡、缝编复合毡、织物、玻纤表面毡、聚酯纤维表面毡等；
芯材：一般不用，现有以PU发泡材料为芯材，外为连续拉挤框型型材，作为保温墙板的。
（3）优点
1）典型拉挤速度0.5-2m/min，效率较高，适于大批量生产，制造长尺寸制品；
2）树脂含量可精确控制；
3）由于纤维呈纵向，且体种比可较高（40%-80%），因而型材轴向结构特性可非常好；
4）主要用无捻粗纱增强，原材料成本低，多种增强材料组合使用，可调节制品力学性能；
5）制品质量稳定，外观平滑。
（4）缺点
1）模具费用较高；
2）一般限于生产恒定横截面的制品。
（5）典型产品
建筑屋顶横梁、椽子、门窗框架型材、墙板、石油开采抽油杆、帐篷竿、梯子、桥梁、工具把、手机微波站罩壳、汽车板簧、传动轴、电缆管、光纤光缆芯、钓鱼竿、隔栅、汽车空调器罩、扩轨罩。 0}1x p* V
6、真空袋法法成型（Vacuum bag process)
（1）概要 :
此法是手糊法与喷射法的延伸。将手糊或喷射好的积层在树脂的A阶段与模具在一 起，在积层上覆以橡胶袋，周边密封，在后用真空泵抽真空，积层从而受到不大于1个气压的压力，而被压实、成型。
（2）原材料
树脂：主要采用环氧树脂、酚醛树脂。不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂则因真空泵将树脂中的苯乙烯（交联剂）过度抽出，可能会造成问题，故一般不用；
纤维：同手糊法；
芯材：任意。
（3）优点
1）采用普通的湿法铺层技术，通常可获得高纤维含量的制品；
2）可制造大尺寸产品；
3）产品两面光；
4）较湿法铺层浸胶孔隙率低；
5）由于压力，树脂流经结构纤维，纤维得以较好地浸渍树脂；
6）有利于操作人员健康和安全；真空袋减少了固化时逸出的挥发性物质。
（4）缺点
1）额外的工艺过程增加了劳动力和袋材成本；
2）要求操作人员有较高的技术熟练水平；
3）树脂混合和含量控制基本上仍然取决于操作人员的技术；
4）生产效率不高。
（5）典型产品
艇、赛车、芯材粘结、飞机鼻锥雷达罩、机翼、方向舵。
7、树脂膜熔浸成型（RFI-Resin Film Infusion)
（1）概 要
将干强物与树脂片（树脂片系放在一层脱模纸上提供）交替铺放在模具内。铺层被真空袋包覆，藉真空泵抽真空，将干织物内空气抽出。然后加热，令树脂熔化并流浸已抽出空气的织物，然后经过一事实上时间即固化。
（2）原材料
树脂：一般仅用环氧树脂； ¬
纤维：任意；
芯材：许多种芯材都可以使用，由于工艺过程中温度高，对PVC泡沫需要专门处理，以免泡沫损坏。
（3）优点
1）空隙率低，可精确获得高的纤维含量；
2）铺层清洁，有利于健康和安全（似预浸）；
3）可较预浸法成本低，此为主要的优点；
4）由于树脂仅能过织物厚度方向传递，故树脂未浸到白斑区可较SCRIMP（西曼复合材料公司树脂参入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process）少。
（4）缺点
1）目前仅用于宇航工业，还未推广；
2）虽然宇航工业用高压釜系统产非总是需要，但加热室和真空袋系统对于复合材料固化，总是不可少的；
3）模具要求能经受树脂膜片的工艺温度（低温固化即需60-100ºC）；
4）要求所用芯材能经受工艺温度和压力；
（5）典型产品
飞机雷达罩、舰艇声纳整流罩。
8、预浸料（高压釜）成型
（1）概要
预先在加热、加压或使用溶剂的条件下，将织物和（或）纤维预先用预催化树脂预浸渍。固化剂大多能在环境温度下，让预浸材料贮存几周或几个月，仍能保质使用。当要延长保持期，材料须在冷冻条件下贮存。树脂通常在环境温度下呈临界固态。故触摸预浸材料时有轻微的黏附感，象胶带似的。制作单向预浸渍材料的纤维直接由纱架下来，与树脂结合。预浸渍材料用手或机械铺于模具表面，通过真空袋抽真空，并通常加热到120-180ºC。使树脂重新流动，并最终固化。盛开附加压力通常藉助高压釜（实际上是一座压力加热罐）提供，它能对铺层施加达5个大气压的压力。
（2）原材料
树脂：通常用环氧树脂，不饱和聚酯树脂、酚醛树脂及高温树脂，如聚酰亚胺、氰酸酯、双马来酰亚胺树脂等；
纤维：任意。虽然由于在工艺过程中，高温分对芯材有些影响，需要采用某些专门的泡沫芯材。
（3）优点
1）预浸材料制造人员可精确地调整树脂/固化剂水平和树脂在纤维中的含量；可以可靠地得到高纤维含量。
2）材料于操作人员十分安全，无碍健康，操作清洁；
3）单向带纤维成本最低，因为毋须将纤维预先转为织物的二次加工过程；
4）由于制造过程采用可渗透的高粘度树脂，树脂化学性能力学和热性能可以是最适宜的；
5）材料有效时间长（室温下可保质数月），这意味着可优化结构、复合材料易铺层；
6）可能实现自动化和节省劳动力。
（4）缺点
1）对于预浸织物，材料成本高；
2）通常要对高压釜固化复合材料制品，耗费大、作业慢、制品尺寸受限制；
3）模具需能承受作业温度；
4）芯材需要承受作业温度和压力。
（5）典型产品
飞机结构复合材料（如机翼和尾翼）、卫星与运载火箭结构件（太阳能电池基板、夹层结构板、卫星接口支架、火箭整流罩等）、赛车、运动器材（如网球拍、滑雪板等）。
9、低温 固化预浸料成型
（1）概要
低温固化预浸料完全按通常的预浸料方法制备，但树脂的化学性质使其得以在60-100ºC温度下固化。在60ºC时，材料可操作保持期可小到限于1个星期，但亦可延长到几个月。树脂系统的流动截面适于采用真空袋压力，避免采用高压釜。
（2）材料 |
树脂：一般仅采用环氧树脂；
纤维：任意，同通常的预浸料；
芯材：任意，虽然一般 的PVC泡沫需要特别注意。
（3）优点
1）具有传统预浸料法所具备的（1）-（6）条优点；
2）模具材料较便宜，如木材亦可用，因其固化温度较低故；
3）可容易地制造大型结构。因为仅需真空袋压力；固化温度低，可采用简单的热空气循环加热室（经常就地建造大于制品的加热室 ）
4）可采用普通的PVC泡沫芯材，略作处理即可；
5）能耗低。
（4）缺点
1）材料成本仍高于预浸织物；
2）需加热室和真空袋系统，以固化制品；
3）模具需能经受高于环境温度的温度（常用60-100ºC）；
4）仍有能耗，因需高于环境温度固化。
（5）典型产品
高性能风力发电机叶片、赛艇、救生艇、火车用零部件。
10、SCRIMP,RIFT,VARTM

图11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意图
（1）概要
SCRIMP（Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼复合材料公司树脂渗透成型法）,RIFT（Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具树脂渗透法） ,VARTM（Vscuum Assisted Transfer Molding—真空辅助树脂传递成型）这三种工艺原理相似。
将织物作为干铺层材料入模内，如同RTM。然后覆以剥离保护层和缝编非结构织物。整个铺层用真空袋覆罩好。袋无渗漏后，让树脂流到积层。树脂很容易流经非结构织物而在整个铺层分布。SCRIMP法在真空袋与铺层之间可置加压模块，利于提高制作表观与结构密实度。
（2）材料
树脂：常和环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂；
纤维：任意种类普通织物。这些工艺方法缝编材料很好用，因其间隙使得树脂快速流动；
芯材：除蜂窝外，各种芯材均可用。
（3）优点
1）同RTM，但制品仅一面光，不似RTM两面光；
2）由于模具一半是真空袋，主模具仅需较低强度，故模具成本甚低；
3）可制造大尺寸产品；
4）通常的湿法铺层工具可改进以用于这些成型法；
5）一次作业即可生产芯材结构。
（4）缺点
1）要完成好相对复杂的操作过程；
2）树脂粘度必须非常低，限制了制品的力学性能；
3）铺层未浸到树脂而造成的废品浪费甚大；
4） SCRIMP的一些工艺要素已被专利所限。
（5）典型产品
小艇半成品、列车和卡车车身面板。

㈤ 汽车采用哪些轻量比和新材料

1、镀锌钢板

随着汽车工业发展，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的抗腐性能，镀锌钢板得到广泛使用。由于在目前汽车车身制造中，主要采用电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程中还存在一些问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊接电流密度减小；锌层表面烧损、污染电极而使电极寿命降低；锌层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹及气孔等缺陷。

2、高强度钢板

从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。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420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3倍，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。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车公司与宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg，占车身钢板用量的
46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。下表所示为美国轿车材料构成的变化。

材料构成 1980年

（KG/车）

1985年

（KG/车）

1990年

（KG/车）

2000年

（KG/车）

钢 862 726 590 630

铸铁 227 136 113 136.07

铝 54 68 91 95

塑料 91 109 136 149

玻璃 41 32 23 34

低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度IF冷轧钢板等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。

（1）含磷高强度冷轧钢板：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；

（2）烘烤硬化冷轧钢板：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。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板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；

（3）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，如经烤漆后其强度可进一步提高。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；

（4）超低碳高强度冷轧钢板：在超低碳钢（C≤0.005％）中加入适量的钛或铌，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。

3、轻量化迭层钢板

迭层钢板是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0.2～0.3mm，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。

4、铝合金

㈥ 玻璃纤维蜂窝复合板的海关编码是什么主要成分是玻璃纤维和不饱和聚酯树脂

摘要 长度不超过50毫米的短切玻璃纤维(代码:70191100)

㈦ 为什么有的汽车外壳居然是用硬化塑料做的求大神帮助

那是为了轻量化吧`以前BMW出了一款名为Z1的辆产车 用的也是硬化塑料,那车可以跟手机一样更换外壳

㈧ 未来的新材料！懂行的请进！

现在的汽车制造业
主要采用钢 铁 铝
这些材料会严重影响未来地球资源
可以说 楼主的想法非常好
我认为你设计的汽车首先要环保、轻质、节能的

所以我认为可以取代现有材料的
又具备以上特点
车身新材料的种类
高强度钢板
从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。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420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3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。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车公司与宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg，占车身钢板用量的46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。

低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。

含磷高强度冷轧钢板：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：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。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板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，如经烤漆后其强度可进一步提高。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≤0.005％）中加入适量的钛或铌，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
迭层钢板是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0.2～0.3mm，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
与汽车钢板相比，铝合金具有密度小（2.7g/cm3）、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。德国大众公司的新型奥迪A2型轿车，由于采用了全铝车身骨架和外板结构，使其总质量减少了135kg，比传统钢材料车身减轻了43％，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件，车身零件数量从50个减至29个，车身框架完全闭合（见图1）。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%，还比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都可以回收再生利用，深受环保人士的欢迎。

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。

镁合金
镁的密度为1.8g/cm3，仅为钢材密度的35％，铝材密度的66％。此外它的比强度、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。镁的储藏量十分丰富，镁可从石棉、白云石、滑石中提取，特别是海水的盐分中含 3.7%的镁。近年来镁合金在世界范围内的增长率高达20％。

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。

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0.4～0.7g／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。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；面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。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。英国发明了一种以聚丙烯作芯，钢板为面板的薄夹层板用以替代钢制车身外板，使零件质量减轻了50%~60%，且易于冲压成型。

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。二十世纪七十年代起，以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车工业中被广泛采用。福特公司开发的LTD试验车，塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果（见表2）。

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。工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。如上海桑塔纳轿车塑料用量仅为2.86kg/辆，红旗CA7228型轿车为2.4kg/辆，而日本轿车平均为14kg/辆，宝马则更高，为35.64kg/辆。但这种局面将很快被打破，由上海普利特复合材料有限公司投资新建、国内最大的汽车用高性能ABS工程塑料生产基地日前在上海建成投产。此项目引进了世界先进的工程塑料生成线和试验检测仪器等设备，形成了年产15,000吨高性能ABS工程塑料的能力。

高强度纤维复合材料
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。碳纤维复合材料在汽车上的应用，美国开展的最好。

二十世纪八十年代后期，复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广，如发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。据统计，在欧美等国汽车复合材料的用量约占本国复合材料总产量的33％左右，并继续呈增长态势，复合材料作为汽车车身的外覆件来说，无论从设计还是生产制造、应用都已成熟，并已从车身外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展。图2为法国SORA公司为雷诺汽车公司开发的全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室。上海通用柳州汽车公司和东风公司计划推出全复合材料车身的家庭用小轿车。

车身新材料应用的现状
目前，国内外车身轻量化的研究方向是开发具有较高强度的轻质高性能新材料及设计新的轻量化结构。通过多年的探索，已取得了新的进展。德国大众九十年代末开发的路波TDI车型就是采用新设计、新材料、新工艺的综合成果。

TDI所有车身部件都是轻质金属制成的，包括前挡泥板、车门、发动机罩和尾门，其中尾门的金属外层是铝质，内板是镁制成的。汽车的内部设备许多也是轻质金属制成的，如，座椅的框架由铝制成，方向盘的内骨架是镁制成。乘客舱和发动机室之间组合隔板是铝质的。支撑结构通常也是由高强度的薄板金属制成的。

为解决新材料的防腐蚀保护和连接，大众采用创新的冲孔铆接法、迭边压接、激光钎焊等技术。

路波TDI的自重为830kg，包括417kg（50.5％）的钢、136kg轻质金属（16.4％，包括3.7kg的镁）、116kg塑料（14.0％）。在保证车身抗扭刚度、使用寿命和安全性的前提下，车身的重量减轻了50kg，汽车的总重减轻了154kg。由于汽车自重大幅度减轻，使得百公里油耗降至2.99升，总能量消耗只是传统汽车的一半。这意味着二氧化碳的排放量也将减少一半，碳氢化合物的排放量降到四分之一，是典型的环保型轿车，也是世界上批量生产的最经济轿车之一。

新材料应用的发展趋势
新材料回收再用性的研究
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。鉴于这种情况，世界各国都花费大量的人力、物力进行材料的回收再生问题的研究。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。

德国在回收塑料等材料的法规是世界上最为完善的，其管理方式非常明确，即首先是避免产生，然后才是“循环使用”和“最终处理”。1991年规定回收塑料中的60％必须是机械性回收，另有40％可以机械回收，也可以采用填埋或能量回收的方式。通过十年的努力，现在的回收率已高达87％。日本是循环经济立法最全面的国家，其目的是建立一个资源“循环型社会”。为此，日本对废旧塑料的回收利用一直保持积极态度。此外，日本还大力支持以废塑料为主的工业垃圾发电事业。计划到2010年在全国建立150个废塑料发电设备。

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的种类，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1.1倍、3倍、4倍和20倍。所以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。如玻璃纤维增强材料将在成本上成为钢材的有力竞争者，虽然它的重量减轻有限，但价格却能为用户接受。石墨合成材料尽管性能良好，但因其成本居高不下，目前它在汽车工业上很难有所作为。

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。例如：适用于轻量化设计的连接工艺今年来有所发展，如德国某汽车公司在大批生产的轿车上采用CO2激光束焊接，与传统的焊接工艺相比，焊接成的高强度钢板车身的强度提高了50％。又如，一些复合材料的SMC壳体的材料较厚，大约为2.5～3mm，限制了轻量化的幅度。法国雷诺公司采用新的A级表面精度的SMC模压技术和低密度填料，减薄了零件厚度，使轿车壳体重量比普通SMC工艺下降了30％。

车身设计方法的革命
据欧洲汽车界人士预测，在今后十年中，轿车自身质量还将减轻20％，除了大量采用复合材料和轻质合金外，车身设计方法也将发生重大变化。

由于大量采用新型材料，传统的车身结构及其设计方法可能不再适用，取而代之的是一种基于生物学增长规律的形状优化设计法，这种设计方法即能减少零件质量，又延长了零件的使用寿命。此外，采用新的设计方法还能使车身零件数大幅度减少。如某车型的零件数已由400个减少到75个，质量减轻30％。美国克莱斯勒汽车公司尚未投放市场的概念车由于采用了创新的优化设计法，使整车自重降至544kg。这说明轻量化设计具有极大的潜力。

㈨ 玻璃纤维布的用途

玻璃纤维（英文原名为：glass fiber或fiberglass ）是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
特点：
1、用于低温-196℃，高温300℃之间，具有耐气候性。
2、非粘着性，不易粘附任何物质。
3、耐化学腐蚀，能耐强酸、强碱、王水及各种有机溶剂的腐蚀。
4、摩擦系数低，是无油自润滑的最佳选择。
5、透光率达6～13 %。
6、具有高绝缘性能、防紫外线、防静电。
7、强度高。具有良好的机械特性。
8、耐药剂性

㈩ 中国的汽车材料发展趋势

中国的汽车材料发展趋势？

复合型汽车材料主要是指两种或者两种以上介质结合而成的汽车材料，其不仅能全面发挥各种原材料的优势，还能避免单一材料缺陷对汽车加工制造效果产生影响。

而且在我国汽车制造行业不断发展的条件下，各类环氧复合材料也取代传统复合材料，通过环氧复合材料进行汽车加工制造，能保证汽车内部各个金属构件之间的整合效果，降低汽车内部各类金属构件在长时间运行过程中出现故障的几率，使得汽车质量安全水平得以提高。

为此，必须加强汽车加工制造过程中环氧复合材料的研究力度，有效提升环氧复合材料在汽车各部位运行中的作用效果，避免有关部门在利用环氧复合材料进行汽车加工制造过程中出现质量问题。

如果环氧复合材料在具体应用过程中出现材料分解离析的现象，就应要求相关人员从环氧复合材料固有性质入手规划合理的改善措施，以此满足复合型汽车材料良性发展的目标。