车用复合材料三大分类及应用

车用复合材料三大分类及应用

随着科学技术的发展，具有轻质、高强度、耐腐蚀、易合成型等优点的非金属材料越来越多的取代传统的金属材料，在汽车上得到了应用。其中汽车用复合材料在汽车工业中越来越得到广泛的重视和应用，而且有着一定的市场开发前景。树脂在固化成形时一般需要添加填充物以增加其强度和韧性，除了粉末，以纤维材料作为增强体形成复合材料是较为常用的方法。车用复合材料按增强体的类型可分为短纤维增强复合材料、连续纤维增强复合材料和薄片增强复合材料三大类。
短纤维增强复合材料：一般指20mm以下的短切纤维作为增强体形成的复合材料。纤维无规则的分布在树脂基体内，增强效果较差，但制造成本相对较低。
连续纤维增强复合材料：包括20mm以上的长纤维、丝束、非织造布、二维编织物、多向编织物等增强体与树脂复合而形成的复合材料。其中，非织造布、二维编织物、多向编织物等由于织物本身具有骨架结构，与树脂复合时需要考虑树脂的浸润性，一般用来制作汽车顶棚。长纤维和丝束作为增强体材料由于具有较好的增强、增韧效果，近年来受到普遍欢迎。但是由于纤维长度较长，与树脂复合时纤维的分布、伸直状态等工艺较难控制，制造成本较高。目前，以长玻纤、碳纤为增强体的复合材料除了传统内饰件外，在外覆盖件、底盘等多部位均有应用。
薄片增强复合材料:增强体是长与宽尺寸相近的薄片，以平面二维为增强材料与基体复合而成的复合材料。

常用塑料材料普遍存在韧性不足、脆性高等缺点，以树脂材料为基体、纤维为增强体的复合材料具有质量轻、强度高、韧性好等优点，是汽车实现轻量化的重要途径。与传统材料相比，车用复合材料具有比强度高、质量轻、比模量高、抗疲劳性能好及减振性能好等诸多优点。复合材料的各个组成材料在性能上起协同作用，具有单一材料无法比拟的优越综合性能。因此，在汽车工业中，复合材料被广泛应用于车身、灯壳罩、前后护板、保险杠、板弹簧、座椅架及驱动轴等部件的设计与制造。