模塊六汽車非金屬材料

模塊六汽車非金屬材料本章概述：1.汽車工程材料包括金屬材料和非金屬材料。其中金屬材料包括黑色金屬和有色金屬；非金屬材料包括高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料。2.高分子材料又分為塑料、橡膠、合成纖維、膠粘劑、涂料。塑料主要指強(qiáng)度、韌性和耐磨性較好的，具有價廉、耐蝕、降噪、美觀、質(zhì)輕等特點，可用于汽車保險杠、汽車內(nèi)飾件、高檔車用安全玻璃、儀表板等零部件。橡膠具有高的彈性和回彈性，一定的強(qiáng)度，優(yōu)異的抗疲勞，良好的耐磨、絕緣、隔聲、防水、緩沖、吸振等特點，用于制造汽車的輪胎、內(nèi)胎、防振橡膠、軟管、密封帶、傳動帶等零部件。合成纖維是指單體聚合而成具有很高強(qiáng)度的高分子材料，如尼龍、聚酯等，用于汽車座墊、安全帶、內(nèi)飾件等。各種膠粘劑起到粘結(jié)、密封等作用。涂料對車身的防銹、美化及商品價值有不可忽視的作用。3.陶瓷材料分為玻璃和陶瓷，玻璃用于制造汽車前后門窗、側(cè)窗等；陶瓷用于制造火花塞、傳感器等。

4.復(fù)合材料包括非金屬基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料，用于汽車車頂導(dǎo)流板、風(fēng)擋窗框等車身外裝板件。課題一橡膠橡膠是指在使用溫度范圍內(nèi)處于高彈性狀態(tài)的高分子材料，它是以生膠為原料，加入適量的配合劑，經(jīng)硫化以后得到的一種材料。合理使用車用橡膠件，首先要對橡膠的種類、性能和在汽車上的應(yīng)用有一個深入的了解，然后根據(jù)這些性能特點，進(jìn)行正確的維護(hù)。同樣，在選配汽車橡膠件時，也要根據(jù)車用橡膠的性能特點和橡膠零件的類型、規(guī)格和使用條件，合理決策。課題一橡膠

一、車用橡膠材料1.車用橡膠材料的種類及性能特點車用的橡膠材料包括天然橡膠、合成橡膠和再生膠。

(1)天然橡膠天然橡膠材料是指以天然橡膠為生膠制成的橡膠材料，代號為NR。天然橡膠屬于通用橡膠，它具有優(yōu)良的彈性，彈性溫度范圍為70℃-130℃，它也具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)異的抗疲勞性、耐磨性、耐寒性、防水性、減振性、絕熱性和電絕緣性，具有良好的加工性能。但天然橡膠缺點是耐老化性和耐候性差，耐油性和耐溶劑性較差，易溶于汽油和苯類等溶劑，易受強(qiáng)酸侵蝕且易自燃。(2)合成橡膠由于資源數(shù)量的限制，天然橡膠的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，因而合成橡膠得到了發(fā)展。早在1914年就制造出了合成橡膠，隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，合成橡膠原料來源豐富、成本低廉，產(chǎn)量也已超出天然橡膠。合成橡膠在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，成為汽車工業(yè)的一種重要的材料。

(3)再生膠再生膠是將硫化膠的邊角廢料和廢舊橡膠制品經(jīng)過粉碎、化學(xué)物理方法加工后，去掉硫化膠的彈性，恢復(fù)塑性和豁性，可以重新再硫化的橡膠。再生膠的強(qiáng)度低，硫化速度快，操作比較安全，并有良好的耐老化性，加工容易，成本低廉。再生膠對于環(huán)保和生產(chǎn)資料的再利用有著重要的意義。課題一橡膠2.汽車橡膠零件車用橡膠有天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠、丁醋橡膠、三元乙丙橡膠、丙烯酸醋橡膠、氟橡膠、硅橡膠、聚氨醋橡膠和丁基橡膠等品種。汽車橡膠制品主要分布在汽車車身、傳動、轉(zhuǎn)向、懸掛、制動和電器儀表等系統(tǒng)內(nèi)。(1)汽車輪胎汽車輪胎是汽車上橡膠用量最大的橡膠零件。制造輪胎的主要材料有生膠(包括天然橡膠、合成橡膠、再生膠)、骨架材料(即纖維材料、人造絲、尼龍、聚醋、玻璃纖維、鋼絲等)以及炭黑等。輪胎的外胎普遍使用天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等，內(nèi)胎一般用氣密性好的材料來制造，如丁基橡膠。

(2)密封制品

汽車上使用的橡膠密封制品主要包括油封件、密封條、密封圈、皮碗、防塵罩、襯墊等。根據(jù)使用環(huán)境的不同，要求這類橡膠制品應(yīng)有良好的密封性能，耐油及各種化學(xué)試劑、耐老化、耐熱、耐寒、耐臭氧、耐磨及高強(qiáng)度和永久壓縮變形小等特性。

(3)減振塊減振塊主要用在汽車發(fā)動機(jī)、底盤等部件上，以它來防止和降低汽車行駛中的振動和噪聲。每輛車上使用的減振塊有幾十種，按其材料的組合形式可分為純橡膠制品、塑料一橡膠復(fù)合制品及金屬一橡膠復(fù)合制品。一輛車上減振塊的用量最多可達(dá)15kg左右，使用的材料有天然橡膠、氯丁橡膠、聚氨醋橡膠、丁睛橡膠等。課題一橡膠(4)膠管每輛汽車中所用的膠管有幾十種，總長約30m，用膠量達(dá)到20kg以上。所用的橡膠材料有天然橡膠、丁睛橡膠、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、丙烯酸醋橡膠等。膠管按結(jié)構(gòu)可分為純膠管、夾布膠管和編織膠管，按其耐壓性能分為低壓管、高壓管和真空管。膠管一般用在汽車上的燃油、制動、冷卻、空調(diào)等系統(tǒng)中。

(5)膠帶車用膠帶主要是V形帶。通常V帶有三種，即包布V帶、切割V帶和多楔V帶，以切割V帶為多。切割V帶兩側(cè)沒有包布，屈撓性好，摩擦因數(shù)大，具有受力大、線速高、散熱性及耐疲勞性良好和節(jié)能等特點。常用的膠種有NBR和CR等。課題一橡膠二、汽車輪胎輪胎支撐全車重量，并將汽車的牽引力傳遞給路面。輪胎與汽車懸架共同減緩汽車行駛的振蕩和沖擊，并保證汽車的側(cè)向穩(wěn)定性，保證車輪與路面有良好的附著性能。1.汽車輪胎的類型及其結(jié)構(gòu)特點現(xiàn)代汽車廣泛采用充氣輪胎，按輪胎組成結(jié)構(gòu)不同，可分為有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎兩種。(1)有內(nèi)胎的充氣輪胎有內(nèi)胎的充氣輪胎主要由外胎、內(nèi)胎和墊帶組成(圖6-1)。外胎是輪胎的主體，用強(qiáng)度高而且富有彈性的外殼來保護(hù)內(nèi)胎，使之不受外來損害，由胎面(包括胎冠和胎肩)、胎側(cè)、胎體(包括緩沖層和簾布層)和胎圈組成，見圖6-2所示。課題一橡膠1-外胎2-內(nèi)胎3-墊帶4-輪輞5-壓圈6-壓條圖6-1充氣輪胎的組成課題一橡膠1-緩沖層2-簾布層3-鋼絲圈4-簾布層包邊5-胎圈包邊a-胎冠b-胎肩c-胎側(cè)d-胎圈圖6-2外胎的結(jié)構(gòu)課題一橡膠(2)無內(nèi)胎充氣輪胎近年來，在轎車和一些貨車上，無內(nèi)胎充氣輪胎的使用日漸廣泛?？諝庵苯訅喝氪朔N輪胎的外胎中，因此要求外胎和輪惘之間有很好的密封性，見圖6-3.1-氣密層2-胎圈橡膠密封層3-氣門圖6-3無內(nèi)胎輪胎結(jié)構(gòu)課題一橡膠目前得到廣泛應(yīng)用的無內(nèi)胎輪胎是普通斜交輪胎和子午線輪胎。1)普通斜交輪胎斜交輪胎簾布層和緩沖層各相部層簾線交叉。簾線與胎面中心線約呈35度角，由一側(cè)胎邊穿過胎面到另一側(cè)胎邊，見圖6-4。由這種斜置簾線組成的簾布層，通常有多層，它們交錯疊合起來，成為胎體的基礎(chǔ)。簾布層的斜交排列給輪胎胎面和胎側(cè)增加了強(qiáng)度1-緩沖層2-簾布層圖6-4普通斜交輪胎課題一橡膠

2)子午線輪胎子午線輪胎用鋼絲或纖維織物作簾布層。簾線與胎面中心線約呈90°角，從一側(cè)胎邊穿過胎面到另一側(cè)胎邊。這樣的分布就像地球上的子午線，因此被稱為子午線輪胎見圖6-5。1-帶束層2-簾布層圖6-5子午線輪胎

課題一橡膠2.汽車輪胎的規(guī)格和使用(1)汽車輪胎的規(guī)格1)轎車輪胎規(guī)格隨著輪胎斷面輪廓不斷演變和發(fā)展，傳統(tǒng)標(biāo)記方法已經(jīng)不適應(yīng)新的要求。2008年，我國將《轎車輪胎系列》(GB/T2978-1997)修訂為《轎車輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷》(GB/T2978-2008)。該標(biāo)準(zhǔn)以輪胎名義斷面寬度(mm)、輪胎名義高寬比(%)、輪胎結(jié)構(gòu)類型代號(如R)、輪惘名義直徑(in)、負(fù)荷指數(shù)和速度符號表示輪胎規(guī)格，如圖6-6，6-7。D-輪胎外徑；d-胎圈內(nèi)徑或輪輞直徑；B-輪胎斷面寬度；H-輪胎斷面高度圖6-6輪胎的尺寸代號課題一橡膠圖6-7轎車輪胎規(guī)格課題一橡膠

2)載貨汽車輪胎規(guī)格2008年，國家將《載重汽車輪胎系列》修訂為《載重汽車輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷》(GB/T2977-2008)，如圖6-8。圖6-8載貨汽車輪胎規(guī)格課題一橡膠

(2)汽車輪胎的合理使用汽車輪胎承受和傳遞汽車與路面的全部作用力，在各種力的作用下，輪胎將產(chǎn)生復(fù)雜的變形。輪胎因變形發(fā)生摩擦，產(chǎn)生大量的熱，使輪胎溫度升高，強(qiáng)度降低，輪胎的損壞基本上就是力和熱作用的結(jié)果。汽車輪胎損壞的主要形式有胎面磨損、簾線松散、折斷、簾布脫層、胎面與胎體脫膠以及由上述結(jié)果引起的胎體破裂。合理使用輪胎可以降低輪胎的磨損速度，防止不正常的磨損和損耗，延長輪胎的使用壽命，保障行車安全，降低運輸成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1)保持輪胎氣壓正常

2)合理搭配輪胎

3)防止輪胎超載

4)保持汽車技術(shù)狀況良好

5)強(qiáng)制維護(hù)、及時翻修6)精心駕駛車輛做好日常維護(hù)課題一橡膠(1)循環(huán)換位法(2)交叉換位法圖6-9輪胎換位的基本方法課題一橡膠

(1)四輪換位(2)五輪換位圖6-10子午線輪胎采用單邊換位法課題二塑料塑料是一種以有機(jī)合成樹脂為主要組成的高分子材料，它通?？稍诩訜?、加壓條件下被塑造或固化成形，得到所需要的固體制品，故稱為塑料。塑料的主要成分是有機(jī)合成樹脂，也可加入各種增強(qiáng)材料、填料、增塑劑、固化劑、穩(wěn)定劑、著色劑和阻燃劑等。一、車用塑料的分類、性能特點及應(yīng)用1.汽車用塑料的分類汽車用塑料按照用途可分為內(nèi)裝件用塑料、外裝件用塑料和工程塑料。(1)內(nèi)裝件用塑料汽車內(nèi)飾用塑料要求具備吸振性能好、手感好、耐用性好的特點，以滿足安全、舒適、美觀的要求。內(nèi)飾用塑料品種主要有聚氨醋(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和ABS塑料等。(2)外裝件用塑料汽車的外裝件及結(jié)構(gòu)件如傳動軸、車架、發(fā)動機(jī)罩等，要求具備高強(qiáng)度，因而多采用纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料制造。(3)工程塑料汽車用工程塑料在汽車上主要用做結(jié)構(gòu)件，要求塑料具有足夠強(qiáng)度、抗蠕變特性以及尺寸穩(wěn)定性。隨著現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展，工程塑料是能夠滿足這些技術(shù)要求的。汽車上常用的工程塑料有聚丙烯(PP),聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS),ABS、聚醋酞胺、聚甲醛、聚碳酸醋、酚醛樹脂等。課題二塑料2.車用塑料的性能特點及應(yīng)用(1)性能特點汽車很多零部件使用的材料是塑料，塑料具有質(zhì)量輕，成形自由，加工成本低，耐腐蝕性、絕緣性、自潤滑性好，著色自由、手感柔性，可進(jìn)行二次加工(著色、光亮處理、涂裝、浮雕等)的特點。(2)應(yīng)用塑料在汽車上應(yīng)用非常廣泛，汽車用塑料的名稱和使用零件見表6-3。課題二塑料課題二塑料二、汽車塑料件的位置、名稱和車身塑料產(chǎn)品的鑒別方法1.汽車塑料件的位置、名稱汽車上塑料件的位置和名稱見圖6-11，括號中代表該塑料的種類。課題二塑料課題二塑料2.車身塑料產(chǎn)品的鑒別方法1)查看壓制在塑料部件上的ISO代號，一般在零件拆下后就能看到所標(biāo)的符號。2)燃燒鑒別。切下一小片塑料，用鑷子夾住放入火中燃燒，查看其火焰顏色、燃燒情況及聞氣味。例如，PVC塑料受熱后容易熔化，燃燒時火焰呈綠色或青色，有鹽酸味;聚烯烴類塑料在燃燒時的火焰沒有明顯的煙霧，有蠟的氣味;聚醋酸纖維素類塑料經(jīng)點燃后有醋酸味;ABS塑料燃燒時有明顯的煙霧產(chǎn)生。3)焊接法。塑料焊條能與之焊合的即為此種焊條類型質(zhì)地的塑料品種.市場上能提供的焊條大致有6種。4)敲擊法。用手敲擊塑料制品內(nèi)側(cè)，PU塑料聲音較弱，PP塑料聲音較脆。5)打磨法。PU塑料用砂紙打磨后沒有粉末，而PP塑料則有粉末。PU塑料易被劃傷即塑料不易被劃傷等。課題二塑料三、廢舊塑料回收與利用通常以填埋或焚燒的方式處理廢舊塑料，焚燒產(chǎn)生的大量有毒氣體會造成二次污染，填埋會占用較大空間，塑料自然降解需要百年以上，且析出的添加劑會污染土壤和地下水等。目前，廢塑料處理技術(shù)的發(fā)展趨勢是回收利用，但現(xiàn)在廢塑料的回收和再生利用率低，技術(shù)水平還不夠完善。廢舊塑料的回收方法主要包括以下幾種：1.直接燃燒2.熔融再生課題三玻璃玻璃是一種非晶態(tài)固體，具有許多優(yōu)良性質(zhì)，經(jīng)過特殊處理后，又可得到各種不同的特殊性能，因此玻璃是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的材料。一、車用玻璃的性能、種類及特點用途1.車用玻璃的性能特點及要求(1)特點汽車上的車窗和燈具使用的材料是玻璃，玻璃具有抗拉強(qiáng)度低、抗壓強(qiáng)度高、硬度較高、韌性很差、耐熱性較差(經(jīng)過熱處理后，可提高其耐熱性)的特點;但玻璃有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對酸、堿的腐蝕具有較強(qiáng)的抵抗能力，化學(xué)性能穩(wěn)定，良好的絕緣性能，可用于制造各種絕緣器材和電學(xué)儀器。玻璃最突出的特點是具有良好的光學(xué)性質(zhì)，主要是玻璃的透明性和折光性。

(2)要求玻璃是汽車上具有重要功能的外裝件。汽車上使用的玻璃主要是窗玻璃，對玻璃的透明性、耐候性、強(qiáng)度及安全性有很高的要求。在現(xiàn)代汽車中，玻璃不僅僅是一種功能性外裝件，而且還兼顧了保證開闊視野、良好的乘坐環(huán)境、降低空氣阻力和美觀等多種功能。玻璃優(yōu)良的造型設(shè)計，可以有利于降低汽車的空氣阻力，減少燃料的消耗?，F(xiàn)代汽車流行的曲面風(fēng)窗玻璃使汽車的造型更加美觀實用。課題三玻璃2.常用汽車玻璃的種類及特點(1)位置分類根據(jù)玻璃在汽車上的安裝位置不同，分為風(fēng)窗玻璃、后窗玻璃、前角窗玻璃、前門窗玻璃、后門窗玻璃、后角窗玻璃和后側(cè)窗玻璃等。汽車玻璃在汽車上所處的位置見圖6-12。1—風(fēng)窗玻璃；2—后窗玻璃；3—后側(cè)窗玻璃；4—后角窗玻璃；5—后門窗玻璃；6—前門窗玻璃；7—前角窗玻璃課題三玻璃

(2)用途分類根據(jù)玻璃的用途分為鋼化玻璃、夾層玻璃、防爆玻璃、中空玻璃、防水玻璃和特種擋風(fēng)玻璃。表6-4汽車玻璃的種類和特點課題三玻璃二、車用玻璃產(chǎn)品的鑒別車用玻璃上一般都有一些標(biāo)志，有的只一個，有的則有好幾個，不同的標(biāo)志代表不同的含義，看懂這些標(biāo)志便能鑒別玻璃的質(zhì)量。一般來講，國產(chǎn)車用玻璃上的標(biāo)志可分為四大類:國家安全認(rèn)證標(biāo)志、國外認(rèn)證標(biāo)志、汽車生產(chǎn)廠標(biāo)志、玻璃生產(chǎn)企業(yè)標(biāo)志。

一般來說，只要有國家安全認(rèn)證標(biāo)志應(yīng)該是可以使用的，但也要防范一些不法生產(chǎn)企業(yè)盜用國家安全認(rèn)證標(biāo)志，消費者最好在選購或使用中多加留心，選擇那些標(biāo)志齊全的玻璃。課題三玻璃三、玻璃的回收與利用國內(nèi)外的各種研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)對廢玻璃的回收利用做了大量的研究。其中廢玻璃經(jīng)粉碎、預(yù)成形、加熱焙燒后，可做成各種建筑材料，如玻璃馬賽克、玻璃飾面磚、玻璃質(zhì)入造石材、泡沫玻璃、微晶玻璃、玻璃器皿、人造彩砂、玻璃微珠、彩色玻璃球、玻璃陶瓷制品、高溫豁合劑等。我國的廢玻璃回收率只有13%，大量的廢玻璃還沒有得到有效回收利用。歐洲發(fā)達(dá)國家實施的玻璃回收計劃則顯得卓有成效，其瓶罐玻璃回收量已超過900萬噸/年。

回收玻璃的轉(zhuǎn)型利用是指將回收的玻璃直接加工，將其轉(zhuǎn)為其他有用材料的利用方法。這種利用方法分為兩類，一種是非加熱型，另一種是加熱型。非加熱型利用也稱機(jī)械型利用，具體方法是根據(jù)使用情況直接粉碎，或先將回收的破舊玻璃經(jīng)過清洗、分類、干燥等預(yù)先處理，再采用機(jī)械的方法將它們粉碎成小顆粒，或研磨加工成小玻璃球待用。加熱型利用是將廢玻璃搗碎后，用高溫熔化爐將其熔化后，再用快速拉絲的方法制得玻璃纖維。這種玻璃纖維可廣泛用于制取石棉瓦、玻璃缸及各種建材與日常用品。課題四其他非金屬材料

汽車非金屬材料還有很多，如摩擦材料、復(fù)合材料、陶瓷材料、涂裝美容材料，隔聲、隔光、隔熱材料和膠粘劑等。要解決汽車應(yīng)用實際中提出的問題，首先要對汽車上常用的摩擦材料、復(fù)合材料、陶瓷材料和膠粘劑有一個清晰的了解，掌握這些材料的性能特點和在汽車上的應(yīng)用，然后根據(jù)汽車的使用要求，合理選擇，正確使用。

一、車用摩擦材料

汽車用摩擦材料主要用于汽車傳遞動力、制動減速、停車制動，是汽車消耗性較大的材料之一，也是汽車制動系統(tǒng)與行車系統(tǒng)的重要組成材料。汽車摩擦材料現(xiàn)在用于汽車制動摩擦片、汽車離合器摩擦片及手制動摩擦片等，對汽車的安全性、使用性及操縱穩(wěn)定性起著十分重要的作用。課題四其他非金屬材料1.車用摩擦材料的組成汽車摩擦材料主要由增強(qiáng)材料、黏結(jié)劑及填充材料等組成。(1)增強(qiáng)材料增強(qiáng)材料是摩擦材料的一個重要組成部分，纖維的選用對摩擦材料的摩擦、磨損性能有著重要的影響，增強(qiáng)材料主要有石棉、鋼纖維、玻璃纖維、碳纖維、有機(jī)纖維和混雜纖維等。

(2)黏結(jié)劑選擇黏結(jié)劑首先要考慮熱性能，此外還要求其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、模量低、貼合性好、分解溫度高、分解物少、分解速度慢及分解殘留物有一定的摩擦性能等。早期使用的主要是橡膠型黏結(jié)劑，但橡膠因耐熱性差且磨損大，已逐漸被酚醛樹脂取代或與樹脂混合。目前國外大都采用改性樹脂。

(3)填充材料填補(bǔ)材料是摩擦材料中不可缺少的組分，其在摩擦材料中主要起改善材料的物理與力學(xué)性能，調(diào)節(jié)摩擦性能及降低成本的作用，可分為有機(jī)、無機(jī)和金屬三種材料。目前，填料常用重晶石、硅灰石、氧化鋁、鉻鐵礦粉、氧化鐵、輪胎粉及銅、鉛等粉末等。課題四其他非金屬材料2.車用摩擦材料的性能特點(1)有足夠高而穩(wěn)定的摩擦因數(shù)摩擦因數(shù)是摩擦材料最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，通常它不是一個常數(shù)，而是受溫度、壓力、速度或者表面狀態(tài)、摩擦環(huán)境等影響而變化。理想情況下，摩擦因數(shù)應(yīng)該是受這些因素的影響變化較小的。(2)有較好的物理、力學(xué)性能除滿足摩擦材料在加工過程中的要求之外，還要滿足在使用中的強(qiáng)度要求，以保持良好的使用性能，對汽車離合器摩擦片還要有較好的抗回轉(zhuǎn)破壞強(qiáng)度，同時隨溫度變化要小，通常包含的指標(biāo)是沖擊韌性、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、耐熱性等。(3)有良好的耐磨性這是衡量摩擦材料使用壽命的重要指標(biāo)，而且對相應(yīng)藕合件的磨損也較小。(4)不產(chǎn)生過重的噪聲汽車制動噪聲的產(chǎn)生因素很復(fù)雜，一般就摩擦材料而言，低模量、低摩擦因數(shù)則不易產(chǎn)生過重的噪聲。3.摩擦材料在汽車上的應(yīng)用在汽車上，摩擦材料主要用于制動摩擦片、離合器摩擦片、手制動摩擦片。課題四其他非金屬材料二、車用復(fù)合材料1.車用復(fù)合材料的分類車用復(fù)合材料按性能分為功能復(fù)合材料和結(jié)構(gòu)復(fù)合材料;按基體分為非金屬基復(fù)合材料和金屬基復(fù)合材料;按增強(qiáng)劑的種類和形狀分為顆粒復(fù)合材料、層狀復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等。目前使用最多的是纖維復(fù)合材料。2.復(fù)合材料性能特點(1)優(yōu)點復(fù)合材料有許多優(yōu)點，比強(qiáng)度和比模量高，強(qiáng)度高，質(zhì)量輕，如碳纖維和環(huán)氧樹脂組成的復(fù)合材料的比強(qiáng)度是鋼的7倍多，比模量是鋼的5倍多。1)抗疲勞性能好2)減振能力強(qiáng)3)斷裂安全性好

4)化學(xué)穩(wěn)定性好

(2)缺點復(fù)合材料也有不足之處，其斷裂伸長率較小，抗沖擊性低，橫向拉伸和層間抗剪強(qiáng)度較低，成本比其他工程材料高得多，以及工藝成形方法尚需改進(jìn)等。相信隨著對復(fù)合材料的研究和應(yīng)用的不斷發(fā)展，這些缺點必然會得到改善，并大大推動復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用。課題四其他非金屬材料3.復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用(1)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料(FRM)利用纖維的特性制造輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料，F(xiàn)RM具有比強(qiáng)度、比剛性高的優(yōu)點。要制成同等強(qiáng)度的零件，可使質(zhì)量減少;耐熱性等熱學(xué)性能提高;熱傳導(dǎo)和電導(dǎo)性優(yōu)良;耐磨性提高。因此，F(xiàn)RM材料在汽車上常用來制造活塞環(huán)、連桿、汽缸體、活塞銷等。(2)纖維增強(qiáng)塑料(FRP)FRP主要由纖維、樹脂和填充料三部分組成。FRP是汽車輕量化的最重要的材料。目前，利用FRP制做的汽車部件有車身外板零件擋泥板、行李箱蓋、散熱器前裝飾護(hù)柵、帶加強(qiáng)筋的發(fā)動機(jī)罩、車頂蓋、保險杠、側(cè)密封、下蓋板、車廂后圍板的裝飾、前照燈殼體等;發(fā)動機(jī)室內(nèi)的蓄電池槽、汽缸蓋罩、配電盤、軸承蓋、空氣調(diào)節(jié)閥等;駕駛室內(nèi)的儀表板芯、儀表罩殼等。(3)顆粒、晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料此復(fù)合材料是目前應(yīng)用范圍最廣，開發(fā)前景最好的一種金屬基復(fù)合材料。這類復(fù)合材料的金屬基大多數(shù)是采用密度較低的鋁、鎂和鐵合金，以便提高復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量，其中較為成熟、應(yīng)用較多的是鋁基復(fù)合材料。它所采用的增強(qiáng)材料為碳化硅、碳化硼、氧化鋁顆?；蚓ы?，其中以碳化硅為主。此類材料除了用于軍事工業(yè)，如制造輕質(zhì)裝甲、導(dǎo)彈飛翼和直升機(jī)部件外，主要用于汽車工業(yè)，如制造發(fā)動機(jī)汽缸活塞、噴油嘴部件、制動裝置等。課題四其他非金屬材料三、車用陶瓷

陶瓷是以天然礦物或人工合成的各種化合物為基本原料，經(jīng)粉碎、成形和高溫?zé)Y(jié)等工序制成的一種無機(jī)非金屬固體材料，汽車上使用的陶瓷材料主要是精細(xì)陶瓷。1.精細(xì)陶瓷的分類精細(xì)陶瓷按照性能分類可分為高強(qiáng)度陶瓷、高溫陶瓷、耐磨陶瓷、耐酸陶瓷、壓電陶瓷、電介質(zhì)陶瓷、光學(xué)陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷、磁性陶瓷、衛(wèi)生陶瓷。

2.精細(xì)陶瓷的性能精細(xì)陶瓷在熱學(xué)方面具有耐熱、隔熱、導(dǎo)熱、集熱等特性;在力學(xué)方面具有硬質(zhì)、耐磨、高溫強(qiáng)度高、潤滑性、耐熱低膨脹性;在化學(xué)方面具有強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿等腐蝕性、催化劑作用;在電磁學(xué)方面具有絕緣性、導(dǎo)電性、壓電性、半導(dǎo)體性、磁性、介電性、離子導(dǎo)電性、電子發(fā)射性等。另外一個特點是它的相對密度低(只相當(dāng)于鋼鐵的1/2).課題四其他非金屬材料3.精細(xì)陶瓷在汽車上的應(yīng)用精細(xì)陶瓷具有各種優(yōu)異的特性，應(yīng)用于汽車上，可以有效地降低車輛的質(zhì)量，提高發(fā)動機(jī)的熱效率，降低油耗，減少排氣污染，提高易損件使用壽命，完善汽車智能性功能。精細(xì)陶瓷可用于制做氣門、氣門座、搖臂等零件，以充分發(fā)揮其耐熱性、耐磨性優(yōu)良的特性。表6-5汽車上應(yīng)用的功能陶瓷課題四其他非金屬材料四、車用膠粘劑膠粘劑又稱粘合劑或粘結(jié)劑，是一類通過粘附作用，使同質(zhì)或異質(zhì)材料連接在一起，并在膠接面上有一定強(qiáng)度的物質(zhì)。1.常用膠粘劑的種類及性能特點目前，對于膠粘劑還沒有一個統(tǒng)一的分類方法。通常將膠粘劑分為合成膠粘劑、天然膠粘劑和無機(jī)膠粘劑三大類。合成膠粘劑在汽車修理中運用最為廣泛，合成膠粘劑按照其基料的組成不同分為橡膠型膠粘劑、樹脂型膠粘劑和混合型膠粘劑。(1)橡膠型膠粘劑橡膠膠粘劑是以氯丁、丁睛、丁苯、丁基等合成橡膠或天然橡膠為基料配制成的一類膠粘劑。這類膠粘劑具有較高的剝離強(qiáng)度和優(yōu)良的彈性，但其抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度較低，主要適用于柔軟的或膨脹系數(shù)相差很大的材料的膠接。橡膠膠粘劑的主要品種有以下幾種:1)氯丁橡膠膠粘劑氯丁橡膠膠粘劑是一種廣泛使用的非結(jié)構(gòu)型膠粘劑，可用于極性或非極性橡膠的膠接。非金屬、金屬材料的膠接在汽車、飛機(jī)、船舶制造和建筑等方面，得到廣泛應(yīng)用。2)丁睛橡膠膠粘劑丁睛橡膠膠粘劑適用于金屬、塑料、木材、織物以及皮革等多種材料的膠接，尤其在各種耐油產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。值得一提的是，對通常難以砧合的聚乙烯塑料，尤其適合采用丁睛橡膠膠粘劑來粘接。課題四其他非金屬材料(2)樹脂型膠粘劑樹脂型膠粘劑包括熱塑性樹脂型膠粘劑和熱固性樹脂型膠粘劑兩種。1)熱塑性樹脂膠粘劑熱塑性樹脂膠粘劑是以線型熱塑性樹脂為基料，與溶劑配制成溶液或直接通過熔化的方式進(jìn)行膠接的膠粘劑。這類膠粘劑使用方便、容易保存，具有柔韌、耐沖擊性，初粘能力良好的特點。但熱塑性樹脂膠粘劑耐溶劑性和耐熱性較差，強(qiáng)度和抗蠕變性能低，目前聚醋酸乙烯醋膠粘劑是一種常用的熱塑性樹脂膠粘劑。2)熱固性樹脂膠粘劑環(huán)氧樹脂膠粘劑是一種常用的熱固性樹脂膠粘劑。環(huán)氧樹脂的突出優(yōu)點是粘附力強(qiáng)，對金屬、陶瓷、塑料、木材、玻璃等都有很強(qiáng)的黏附力，被稱為“萬能膠”;內(nèi)聚力強(qiáng)，樹脂固化后，膠層的內(nèi)聚力很大，以致在被膠粘物受力破壞時，斷裂往往發(fā)生在被膠粘物體內(nèi)部;工藝性能好，膠接時可以不加壓或僅使用接觸應(yīng)力，并可在室溫或低溫快速固化;收縮率低，一般小于2%，有的甚至可低至1%左右;耐溫性能較好，既有一定的低溫性能，又有一定的耐熱性。另外，環(huán)氧樹脂膠粘劑的機(jī)械強(qiáng)度高，蠕變性和吸水性小，有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能。環(huán)氧樹脂膠粘劑的主要缺點是耐熱性不高，耐候性尤其是耐紫外線性能較差，部分添加劑有毒，適用期短，即配制后需盡快使用，以免固化。課題四其他非金屬材料(3)混合型