汽车应用材料,第三章 高分子材料,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,第三章 高分子材料,教学目标,第二节 常用高分子材料,第一节 高分子材料概述,导入,汽车应用材料 第三章,导 入,高分子材料是指以高分子化合物为主要原料组成的材料 。 广泛应用于汽车生产中，是汽车降重节能的主要材料.,分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类。本章主要介绍了汽车工业中主要应用的高分子材料，包括塑料、橡胶、合成纤维、车用涂料、胶粘剂等。,汽车应用材料 第三章,教学目标:,1.认识高分子材料的基本结构和特性.,2.掌握常用高分子材料 类型性能特点及在 汽车上的应用.,第三章 高分子材料,汽车应用材料 第三章,高分子材料,高分子材料,塑料 合成纤维 橡胶 胶粘剂 涂料,汽车应用材料 第三章,第一节 高分子材料概述,一. 高分子化合物的组成结构与形成,二. 高分子材料的特性,汽车应用材料 第三章,第一节 高分子材料概述,1高分子材料的基本结构 线型分子链 热塑性 支化型分子链 体型分子链 热固性,一. 高分子化合物的组成结构与形成,汽车应用材料 第三章,2高分子材料的人工合成,人工合成高分子材料的基本方式可分为加成聚合反应（简称加聚反应）和缩合聚合反应（简称缩聚反应）两类。,缩聚反应：酚醛塑料、聚酰胺（尼龙）、有机硅等。,一. 高分子化合物的组成结构与形成,汽车应用材料 第三章,2高分子材料的人工合成,图3-2 加聚反应示意图,图3-3 缩聚反应示意图,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,二.高分子材料的特性,1、高弹性 橡胶:弹性变形量大，伸长率可达1001000，而一般金属材料只有0.11.0。 弹性模量低：约为220 MPa，而一般金属材料为102105 MPa。,汽车应用材料 第三章,二.高分子材料的特性,2、粘弹性 兼有弹性和粘性两种特征，故表现出粘弹性。 1)蠕变 2)应力松弛 3)滞后和内耗,汽车应用材料 第三章,3.高冲击强度 冲击韧度是材料在高速冲击状态下的韧性或对断裂的抗力，在高分子化合物中也被称为冲击强度。 冲击韧度低 ：比金属的小得多，仅为其百分之一。,二.高分子材料的特性,汽车应用材料 第三章,4、高的减摩和耐磨性 几种常见摩擦副的静磨擦系数见表。,二.高分子材料的特性,汽车应用材料 第三章,5、易老化 老化的主要表现是材料的硬度、脆性提高，强度降低。对于橡胶材料，主要表现为变脆、龟裂或变软、发粘；对于塑料，则表现为褪色、失去光泽和开裂。,二.高分子材料的特性,汽车应用材料 第三章,其它性能,高绝缘性 彭胀性 导热性底 热稳定性差 高化学稳定性（耐蚀）,二.高分子材料的特性,汽车应用材料 第三章,第二节 常用高分子材料,塑料 橡胶 合成纤维、 涂料及胶粘剂等。,汽车应用材料 第三章,一.塑料,塑料是一种以有机合成树脂为主要组成的高分子材料，它通常可在加热、加压条件下被塑造或固化成型，得到所需的固体制品，故称为塑料。,汽车应用材料 第三章,一.塑料,按使用范围分类，根据使用范围分为工程塑料和通用塑料两类。 1）通用塑料：主要指产量大，用途广，成本低的一类塑料。 2）工程塑料：常指在工程技术中作结构，外观材料的塑料。,汽车应用材料 第三章,(一)塑料的组成,1.塑料的基本组成,汽车应用材料 第三章,2、塑料的分类,(1)按照塑料的物理化学性能分类: 热塑性塑料 加热软化，冷却后又硬化成形，可反复进行。加工成型简便，机械性能较好；耐热性和刚性较差。如聚乙烯。 热固性塑料 受热固化后，不会再受热软化。机械性能差；耐热性和刚性较好。如酚醛树脂、环氧树脂。,汽车应用材料 第三章,（2）按照塑料的用途分类,通用塑料: 主要品种有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯塑料等。 工程塑料:有良好的力学性能和尺寸稳定性，在高、低温和较苛刻的环境条件下仍能保持其优良的力学性能、耐磨性，可以作为工程结构件的塑料。主要品种有聚酰胺、聚砜、聚苯醚、耐热环氧等。 特种塑料: 一般是指具有一定的功能和应用要求的塑料，如耐辐射塑料、超导电塑料、医用塑料、导磁塑料、感光塑料等。这类塑料包括氟塑料、有机硅塑料、聚酰亚胺等。,汽车应用材料 第三章,（二）塑料的性质,塑料具有以下几点特性 1）质轻而强度高；2）化学稳定好；3）优异的电气绝缘性能；4）优良的耐磨性，减摩性和自润滑性；5）良好的消声性和吸震性；6）独特的造型工艺性能；7）优美舒适的质感。,对于要求减轻自重的设备，车辆和飞机具有特别重要意义,汽车应用材料 第三章,（二）塑料的性质,汽车应用材料 第三章,(三) 常用的工程塑料 1 热塑性工程塑料,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,2热固性塑料,汽车应用材料 第三章,(四) 汽车常用塑料,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,图-5 现代承载式汽车上使用塑料件的部位,汽车应用材料 第三章,图-5 现代承载式汽车上使用塑料件的部位,汽车应用材料 第三章,二、橡胶,所谓橡胶，是指在使用温度范围内处于高弹性状态的高分子材料。橡胶广泛地应用于弹性材料、密封材料、减震防震材料和传动材料，在汽车工业生产中有着重要的地位，是一项重要的汽车工业材料。,汽车应用材料 第三章,二、橡胶,(一) 橡胶的特性,(二) 橡胶的基本组成,(三) 常用橡胶材料,汽车应用材料 第三章,(一) 橡胶的特性,（1）高弹性 （2）粘弹性 （3）强度 （4）耐磨性 （5）可塑性,汽车应用材料 第三章,(二)橡胶的基本组成,1生胶 2配合剂,生胶可分为天然胶和合成胶两大类。,分为硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、防焦剂、防老剂、补强填充剂、软化剂、着色剂等,汽车应用材料 第三章,(三) 常用橡胶材料,1天然橡胶 2合成橡胶 3再生胶,汽车应用材料 第三章,常用合成橡胶的特性和用途,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,(四) 橡胶制品在汽车上的应用,1轮胎：轮胎的主要材料有生胶骨架材料即纤维材料。 2其它橡胶配件 （1）车用胶管 （2）车用胶带 （3）车用橡胶密封件 （4）防振橡胶,汽车应用材料 第三章,三、合成纤维,合成纤维是以石油、天然气、煤和石灰石等为原料，经过提炼和化学反应合成高分子化合物，再将其熔融或溶解后纺丝制得的纤维。,汽车应用材料 第三章,（一）合成纤维的性能,强度高、密度小、弹性好、耐磨、耐酸碱性好、不霉烂、不怕虫蛀、隔热、隔光、隔音、密封性、电绝缘性较好等，而且表面较光亮，纤维强力高，色泽牢固鲜艳，耐皱性、耐磨性、耐冲击性好，并具有良好的化学稳定性，在一般条件下不怕汗液、海水、肥皂、碱液等的侵蚀，不易发霉。其缺点是耐热性一般。,汽车应用材料 第三章,(二) 常用合成纤维,聚酯纤维（涤纶） 聚酰胺纤维（锦纶） 聚丙烯腈纤维（腈纶） 通称为“六大纶”。 聚乙烯醇纤维（维纶） 聚丙烯纤维（丙纶） 聚氯乙烯纤维（氯纶）,汽车应用材料 第三章,表3-7 六种主要合成纤维的性能和用途,汽车应用材料 第三章,1常用汽车织物纤维 2汽车上纤维材料使用的部位,(三) 常用汽车内饰纤维材料,汽车应用材料 第三章,(三) 常用汽车内饰纤维材料,表3-8日本、美国、欧洲车辆内饰用原材料 单位%,汽车应用材料 第三章,四、涂装材料,(一) 涂料的作用及特点 1涂料的作用 （1）保护作用。 （2）装饰作用。 （3）特殊功能作用。,汽车应用材料 第三章,四、涂装材料,(一) 涂料的作用及特点 2涂料的特点 （1）涂料的适用面广，可广泛应用于各种不同材质的物体表面。 （2）能适应不同性能的要求。 （3）涂料使用方便，一般用比较简单的方法和设备就可以进行施工。 （4）涂膜容易维护和更新，这是应用涂料的优越性这一。 （5）涂膜大都为有机物质，且一般涂层较薄，其装饰保护作用有一定的局限性，只能在一定的时间内发挥一定程度的作用。,汽车应用材料 第三章,（1）成膜物质 （2）颜料 （4）助剂 （3）溶剂,(二) 涂料的组成,汽车应用材料 第三章,（三）涂料的种类及用途,表3-9 常用涂料的性能和用途,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,(四) 常用汽车涂料,表3-10 汽车涂装修补偿用材料的作用与分类,汽车应用材料 第三章,五 胶粘剂,(一) 胶粘剂的组成与分类 1胶粘剂的组成 （）基料 （）固化剂 （）填料 （）增韧剂,汽车应用材料 第三章,合成胶粘剂： 天然胶粘剂,2胶粘剂的分类,汽车应用材料 第三章,1树脂型胶粘剂 （1）热塑性树脂胶粘剂 （2）热固性树脂胶粘剂,(二)常用胶粘剂,如:环氧树脂胶粘剂,汽车应用材料 第三章,环氧树脂的突出优点是：,1) 粘附力强。 4）收缩率低。 3）工艺性能好。 5) 耐温性能较好。 2) 内聚力强。,汽车应用材料 第三章,2橡胶型胶粘剂,（1） 丁腈橡胶胶粘剂 （2）氯丁橡胶胶粘剂,(二)常用胶粘剂,汽车应用材料 第三章,3混合型胶粘剂 （1）酚醛-聚乙烯醇缩醛胶粘剂 （2）酚醛-丁腈胶粘剂,(二)常用胶粘剂,汽车应用材料 第三章,1胶粘剂的性能 2胶接对象 3使用条件 被胶接件的使用环境和用途要求是选用粘接剂的重要依据。如果用于受力结构件的胶接，则需选用强度高、韧性好、抗蠕变性优良的结构型胶粘剂；如果用于在特定条件下使用（如耐高温、耐低温、导热、导磁等）的被胶接件的胶接，则应选用特种胶粘剂。,(三) 胶粘剂的选用,汽车应用材料 第三章,(四) 胶粘剂在汽车上的应用,胶粘剂和密封胶在汽车工业中是粘接各种零件和防漏的重要材料之一。它在汽车的防振、隔热、防漏、防松和降噪等方面起着重要的作用。,汽车应用材料 第三章,图3-7 胶粘剂在汽车上的典型应用,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,汽车应用材料 第三章,小 结:,本章重点:,1.高分子材料的结构及性能特点,2.常用高分子材料类型性能特点及主要用途,3.常用高分子材料在汽车上的应用.,基本概念:,.热塑性塑料,热固性塑料,汽车应用材料 第三章,The End,of Chapter 3,