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(jià)廉、耐蝕、降噪、美觀、質(zhì)輕等特點(diǎn)，可用于汽車保險(xiǎn)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(diǎn)，用于制造汽車的輪胎、內(nèi)胎、防振橡膠、軟管、密封帶、傳動(dòng)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(duì)車身的防銹、美化及商品價(jià)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(mén)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(duì)橡膠的種類、性能和在汽車上的應(yīng)用有一個(gè)深入的了解，然后根據(jù)這些性能特點(diǎn)，進(jìn)行正確的維護(hù)。同樣，在選配汽車橡膠件時(shí)，也要根據(jù)車用橡膠的性能特點(diǎn)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(diǎn)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(hào)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(diǎn)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(lái)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(guò)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(duì)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(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸掛、制動(dòng)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(lái)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(dòng)機(jī)、底盤(pán)等部件上，以它來(lái)防止和降低汽車行駛中的振動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)、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(méi)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(diǎn)。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(diǎn)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(wú)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(lái)保護(hù)內(nèi)胎，使之不受外來(lái)?yè)p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(jiàn)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(wú)內(nèi)胎充氣輪胎近年來(lái)，在轎車和一些貨車上，無(wú)內(nèi)胎充氣輪胎的使用日漸廣泛。空氣直接壓入此種輪胎的外胎中，因此要求外胎和輪惘之間有很好的密封性，見(jiàn)圖6-3.1-氣密層2-胎圈橡膠密封層3-氣門(mén)圖6-3無(wú)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(wú)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(guò)胎面到另一側(cè)胎邊，見(jiàn)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(cuò)疊合起來(lái)，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(guò)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(jiàn)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(guó)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(hào)(如R)、輪惘名義直徑(in)、負(fù)荷指數(shù)和速度符號(hào)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(hào)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(guó)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(zhǎng)輪胎的使用壽命，保障行車安全，降低運(yùn)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(shí)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(shù)脂為主要組成的高分子材料，它通常可在加熱、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(shù)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(diǎn)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(diǎn)，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(dòng)軸、車架、發(fā)動(dòng)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(shù)脂等。課題二塑料2.車用塑料的性能特點(diǎn)及應(yīng)用(1)性能特點(diǎn)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(rùn)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(diǎn)。(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(jiàn)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(jiàn)圖6-11，括號(hào)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(hào)，一般在零件拆下后就能看到所標(biāo)的符號(hào)。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(shí)火焰呈綠色或青色，有鹽酸味;聚烯烴類塑料在燃燒時(shí)的火焰沒(méi)有明顯的煙霧，有蠟的氣味;聚醋酸纖維素類塑料經(jīng)點(diǎn)燃后有醋酸味;ABS塑料燃燒時(shí)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(chǎng)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(méi)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(huì)造成二次污染，填埋會(huì)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(huì)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(shì)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(guò)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(diǎn)用途1.車用玻璃的性能特點(diǎn)及要求(1)特點(diǎn)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(guò)熱處理后，可提高其耐熱性)的特點(diǎn);但玻璃有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)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(diǎn)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(duì)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(kāi)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(jì)，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(shí)用。課題三玻璃2.常用汽車玻璃的種類及特點(diǎn)(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(mén)窗玻璃、后門(mén)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(jiàn)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(mén)窗玻璃；6—前門(mén)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(diǎn)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(gè)，有的則有好幾個(gè)，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(lái)講，國(guó)產(chǎn)車用玻璃上的標(biāo)志可分為四大類:國(guó)家安全認(rèn)證標(biāo)志、國(guó)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(lái)說(shuō)，只要有國(guó)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(guó)家安全認(rèn)證標(biāo)志，消費(fèi)者最好在選購(gòu)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(guó)內(nèi)外的各種研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)對(duì)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(guó)的廢玻璃回收率只有13%，大量的廢玻璃還沒(méi)有得到有效回收利用。歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)施的玻璃回收計(jì)劃則顯得卓有成效，其瓶罐玻璃回收量已超過(guò)900萬(wàn)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(guò)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(shí)際中提出的問(wèn)題，首先要對(duì)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(gè)清晰的了解，掌握這些材料的性能特點(diǎn)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(dòng)力、制動(dòng)減速、停車制動(dòng)，是汽車消耗性較大的材料之一，也是汽車制動(dòng)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(dòng)摩擦片、汽車離合器摩擦片及手制動(dòng)摩擦片等，對(duì)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(gè)重要組成部分，纖維的選用對(duì)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(shù)脂取代或與樹(shù)脂混合。目前國(guó)外大都采用改性樹(shù)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(wú)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(diǎn)(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(gè)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(guò)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(duì)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(shí)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(duì)相應(yīng)藕合件的磨損也較小。(4)不產(chǎn)生過(guò)重的噪聲汽車制動(dòng)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(guò)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(dòng)摩擦片、離合器摩擦片、手制動(dòng)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(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)復(fù)合材料有許多優(yōu)點(diǎn)，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(shù)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(diǎn)復(fù)合材料也有不足之處，其斷裂伸長(zhǎng)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(duì)復(fù)合材料的研究和應(yīng)用的不斷發(fā)展，這些缺點(diǎn)必然會(huì)得到改善，并大大推動(dòng)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(diǎn)。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(lái)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(shù)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(dòng)機(jī)罩、車頂蓋、保險(xiǎn)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(dòng)機(jī)室內(nèi)的蓄電池槽、汽缸蓋罩、配電盤(pán)、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(kāi)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(dòng)機(jī)汽缸活塞、噴油嘴部件、制動(dòng)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(wú)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(rùn)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(gè)特點(diǎn)是它的相對(duì)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(dòng)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(mén)、氣門(mén)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(guò)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(diǎn)目前，對(duì)于膠粘劑還沒(méi)有一個(gè)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(wú)機(jī)膠粘劑三大類。合成膠粘劑在汽車修理中運(yùn)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(shù)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(duì)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(lái)粘接。課題四其他非金屬材料(2)樹(shù)脂型膠粘劑樹(shù)脂型膠粘劑包括熱塑性樹(shù)脂型膠粘劑和熱固性樹(shù)脂型膠粘劑兩種。1)熱塑性樹(shù)脂膠粘劑熱塑性樹(shù)脂膠粘劑是以線型熱塑性樹(shù)脂為基料，與溶劑配制成溶液或直接通過(guò)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(diǎn)。但熱塑性樹(shù)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(shù)脂膠粘劑。2)熱固性樹(shù)脂膠粘劑環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑是一種常用的熱固性樹(shù)脂膠粘劑。環(huán)氧樹(shù)脂的突出優(yōu)點(diǎn)是粘附力強(qiáng)，對(duì)金屬、陶瓷、塑料、木材、玻璃等都有很強(qiáng)的黏附力，被稱為“萬(wàn)能膠”;內(nèi)聚力強(qiáng)，樹(shù)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(shí)，斷裂往往發(fā)生在被膠粘物體內(nèi)部;工藝性能好，膠接時(shí)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(shù)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(shù)脂膠粘劑的主要缺點(diǎn)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