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环氧复合材料:汽车工业以塑代钢的理想材料种植

发布时间:2020-04-19 16:03:37 阅读: 来源:混合机厂家

环氧复合材料:汽车工业以塑代钢的理想材料

复合材料是两种或两种以上不同物质的组合,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大合成材料的应用范围,并提高了该材料的综合性能。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。随着科技的发展,树脂与玻璃纤维在技术上不断进步,生产厂家的制造能力普遍提高,使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受,但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此,碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世,使高分子复合材料家族更加完备,已经成为众多产业的必备材料。另外,纳米技术逐渐引起人们的关注,纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料,可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了合成材料的综合性能。

环氧复合材料的优势列举

环氧高性能复合材料在各行业应用中具有非常明显的优势,主要体现在以在几个方面:一是充分利用和发挥了复合材料各向异性的特点,实现了在更高层次上的材料可设计性,按受力状态铺层从而合理地、有效地使用了原材料的性能,减轻了制品的重量,得到非常高的比强度和比模量;二是通过精心设计和细心制作,高度实现了材料的复合效应,从而充分发挥了各组成材料的潜在能力,获得了原材料所没有的优异性能和新用途;三是耐疲劳性和减振性优异,即使在已有损伤的情况下也很难观察到损伤在疲劳下的扩展,这是环氧复合材料在航空、航天领域广泛应用的重要原因;四是材料设计和结构设计,材料成型和构件成型是同时一次完成、不可分开的;五是由于上述特点,环氧高性能复合材料的设计和制造必须从结构设计、材料、工艺和模具等方面综合考虑,并由这几方面的技术人员协调配合才能完成。

汽车工业材料应用分析

随着科学技术的飞速发展,现代汽车制造材料的构成,发生了较大的变化,高密度材料的比例下降,低密度材料有较大幅度的增加,可以说,从90年代开始,汽车材料向轻量化、节省资源、高性能和高功能方向发展。时下,汽车工业的全球化时代已经来临,汽车厂家难以在一国范围内完成汽车产业的全部采购,必然从过去依赖自身生产能力,转向在全球范围内配置资源。在汽车零部件全球采购的背景下,我国汽车零部件产业发展的春天来了。而目前受资源和环境因素的瓶预制约,轻量、节能的零部件一直是国际汽车工业的研究方向。其中,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,必然成为汽车零部件材料的最佳选择。环氧玻璃钢复合材料因明显具有轻质高强、设计自由度大、不锈蚀、成型工艺性好等优点,成为汽车工业以塑代钢的理想加工材料。目前,我国越来越多的车型采用了环氧树脂基复合材料部件,而且作为以塑代钢的理想材料已被汽车工业部门逐步认识,尽管手糊成型工艺依然在生产某些汽车零部件领域尚占主导地位,但SMC、RTM、GMT等先进材料和工艺的应用推广十分迅速。

目前全世界民用复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,奠产值将更为惊人。从全球范围看,世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长,而亚洲的日本则因经济一直不景气,发展缓慢。但中国尤其是中国内地复合材料行业发展迅速。据PPG公司统计,2000年欧洲的复合材料垒球占有率约为32%,总年产量约200万吨。与此同时,美国复合材料在20世纪90年代则是年年增长,年均增长率约为美国GDP增长率的2倍,为4%一6%不等。2000年,美国复合材料的年增长率为4%左右,年产量达170万吨左右。美国复合材料市场的稳步增长主要归功于汽车用复合材料的迅速增加。复合材料大量使用在汽车上,并使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关,各国的占有率变化很大。中国内地自从改革开放以来,复合材料发展迅速,年均增长率达8%~9%左右,随着中国台湾地区电路板生产基地向内地迁移,中国内地复合材料市场将会有更大的发展,2006年大陆复合材料总产量可达185万吨。

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