复合材料在车辆制造中的应用日益广泛

大魔

　　复合材料在车辆制造中得到日益广泛的应用，迫切需要研究开发出可使产品质量更稳定、生产效率更高、成型加工费用更低的新材料、新工艺。现在的复合材料成型不限于手糊、模压、缠绕等，新的工艺方法如、滚动模压成型、拉挤、热压罐等相继出现。基体树脂由传统的通用邻苯、间苯树脂、环氧树脂、酚醛树脂向高性能的环氧乙烯基酯树脂发展，增强材料从玻璃纤维向高性能的碳纤维、芳纶纤维等发展。这些高性能材料的使用，大大改善了复合材料的结构及性能，提高了成型速度和制造质量，加速了复合材料在汽车上的实用化进程。相信随着车辆工业的发展，将会开发出各种性能优异的原料材料，以满足适应和推动日益增长车辆工业的需求。不同成型工艺，如SMC/BM、RIM、真空模塑、注射模塑和挤拉等，在车辆制造中都有相应应用。20世纪80年代以来，许多世界着名的车辆制造商，投入大量人力、物力开展了复合材料技术，和先进复合材料在汽车工业中的应用研究。目前复合材料车辆制造应用日益广泛。
　　80年代后期，复合材料车身外覆盖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。在欧美等国车辆复合材料的用量，约占本国复合材料总产量的33%左右，并呈增长态势。复合材料从制造简单的车辆非承力件到制造承力件，从车辆的外覆件向汽车的内饰件和结构件方向发展，先后研制成先进复合材料驱动轴、板簧和全复合材料汽车底盘和车身等。法国公SORA司为雷诺汽车公司开发了全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室，上海通用柳州公司和东风公司计划推出全复合材料家庭用小轿车。与此同时，SMC/BMC用可增稠环氧乙烯基酯树脂应用也在增长，乙烯基酯树脂可设计符合片状模塑料工艺的要求，即增稠型乙烯基酯树脂(如FUCHEM893)。这是一种可使固化过程分段进行的树脂，用于预浸渍料或片状模塑料，使固化反应先进行，到A阶段然后再进行热压成型。用树脂必须有化学增稠性能，又能保留分子中的不饱和性，使之在成型时可进行交联固化。
　　为此在乙烯基酯分子上引入了酸性官能团，供稠化反应用。这种树脂较聚酯树脂对玻璃纤维的渗透性好、有更好的流动性，使热压时压力可以减低，在B阶段又有很快的反应速度。这种环氧乙烯基酯树脂片状模塑料可用于模压结构件，特别是汽车上的结构件，以减轻重量。加入热塑性材料的低收缩添加剂可以改善表面性能及低收缩性。乙烯基酯树脂SMC/BMC主要在汽车中获得应用，尤其用于制造高强度结构件，在这些零部件中物理机械性能如强度、韧性更为重要，而外观要求相对不高。另外，它也应用于耐腐蚀或耐热的环境。高效阻燃、低烟密度、低毒性环氧乙烯基酯树脂，正主要应用于火车、有轨电车、地铁和轻轨等，目前我国最主要的长途交通工具是列车，对于大型城市的市内交通而言是地铁和轻轨等。热固性复合材料以其固有的特性，为铁路等轨道工业的发展作出了一定的贡献；普通的不饱和聚酯树脂应用，在铁路工业上存在的主要缺点是易燃、车辆停下和乘客撤离的时间不够。世界各国均制定了不同的阻燃标准、保护措施，和条款来保护乘客安全。【MechNet】
文章关键词： 复合材料