汽車(chē)工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，近幾年來(lái)已取得迅猛的發(fā)展。汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展導致了汽車(chē)保有量的急劇增加，同時(shí)也給社會(huì )帶來(lái)了三大問(wèn)題：能源匱乏、環(huán)境污染、安全問(wèn)題。汽車(chē)節能、環(huán)保、安全既是國際汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展方向，也是我國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策的要求。減少燃料消耗和降低對環(huán)境的污染已成為汽車(chē)工業(yè)發(fā)展和社會(huì )可持續發(fā)展急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。實(shí)現汽車(chē)輕量化，是節省能源的最有效的途徑之一，也是國際先進(jìn)汽車(chē)制造商所追求的重要目標。汽車(chē)輕量化一方面決定于材料工業(yè)的發(fā)展，另一方面取決于提高汽車(chē)性能。采用高性能輕質(zhì)材料是實(shí)現汽車(chē)輕量化的一條重要途徑，如選用鋁、鎂、鈦等合金、高強度鋼、工程塑料和復合材料等，用以制造汽車(chē)車(chē)身、底盤(pán)、發(fā)動(dòng)機等零部件，可以有效的減輕汽車(chē)自重，提高發(fā)動(dòng)機效率。據估計，汽車(chē)重量每減輕10％，就會(huì )節省6％～8％的燃料。 作為構成汽車(chē)以塑代鋼的重要輕量化材料——玻璃鋼/復合材料，與汽車(chē)節能、環(huán)保、安全有著(zhù)密不可分的關(guān)系。采用玻璃鋼/復合材料制造汽車(chē)車(chē)身殼體及其他相關(guān)部件，是使汽車(chē)輕量化最有效的途徑之一；玻璃鋼/復合材料的問(wèn)世，為汽車(chē)造型設計提供了重要的變革條件，利用其設計自由度大和成型方便的特點(diǎn)為汽車(chē)產(chǎn)品的造型、功能增添了新奇與美感，實(shí)現汽車(chē)車(chē)身流線(xiàn)型的設計理念；同時(shí)，玻璃鋼/復合材料還具有安全、低噪音、保溫隔熱等優(yōu)良性能。由于汽車(chē)的質(zhì)量減輕，滾動(dòng)阻力減少，進(jìn)而收到降低油耗、節約能源、減少環(huán)境污染以及保證安全等一系列效能。 玻璃鋼/復合材料在汽車(chē)領(lǐng)域的應用，始于20世紀50年代的美國和歐洲、日本等發(fā)達國家；現已廣泛應用復合材料制造轎車(chē)、客車(chē)、載貨車(chē)、拖拉機、摩托車(chē)以及賽車(chē)、冷藏車(chē)、工程車(chē)等車(chē)身及相關(guān)部件。
一、玻璃鋼/復合材料在汽車(chē)工業(yè)中的應用現狀
1.汽車(chē)玻璃鋼/復合材料應用概況 自從1953年世界上第一部FRP汽車(chē)——GM Corvette制造成功以后，玻璃鋼/復合材料即成為汽車(chē)工業(yè)的一支生力軍。傳統的手糊成型工藝只適于小排量生產(chǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足汽車(chē)工業(yè)不斷發(fā)展的需要。在20世紀70年代開(kāi)始，由于SMC材料的成功開(kāi)發(fā)和機械化模壓技術(shù)以及模內涂層技術(shù)的應用，促使玻璃鋼/復合材料在汽車(chē)應用的年增長(cháng)速度達到25％，形成汽車(chē)玻璃鋼制品發(fā)展的第一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期；到20年代90年代初，隨著(zhù)環(huán)保和輕量化、節能等呼聲越來(lái)越高，以GMT（玻璃纖維氈增強熱塑性復合材料）、LFT（長(cháng)纖維增強熱塑性復合材料）為代表的熱塑性復合材料得到了迅猛發(fā)展，主要用于汽車(chē)結構部件的制造，年增長(cháng)速度達到10～15％，掀起第二個(gè)快速發(fā)展時(shí)期。作為新材料前沿的復合材料逐步替代汽車(chē)零部件中的金屬產(chǎn)品和其它傳統材料，并取得更加經(jīng)濟和安全的效果。
2.玻璃鋼/復合材料汽車(chē)零部件主要分為三類(lèi)：車(chē)身部件、結構件及功能件。 1．車(chē)身部件，包括車(chē)身殼體、車(chē)蓬硬頂、天窗、車(chē)門(mén)、散熱器護柵板、大燈反光板、前后保險杠等以及車(chē)內飾件。這是玻璃鋼/復合材料在汽車(chē)中應用的主要方向，主要適應車(chē)身流線(xiàn)型設計和外觀(guān)高品質(zhì)要求的需要，目前開(kāi)發(fā)應用潛力依然巨大。主要以玻璃纖維增強熱固性塑料為主，典型成型工藝有：SMC/BMC、RTM和手糊/噴射等。 2．結構件：包括前端支架、保險杠骨架、座椅骨架、地板等，其目的在于提高制件的設計自由度、多功能性和完整性。主要使用高強SMC、GMT、LFT等材料。
3.功能件：其主要特點(diǎn)是要求耐高溫、耐油腐蝕，以發(fā)動(dòng)機及發(fā)動(dòng)機周邊部件為主。如：發(fā)動(dòng)機氣門(mén)罩蓋、進(jìn)氣歧管、油底殼、空濾器蓋、齒輪室蓋、導風(fēng)罩、進(jìn)氣管護板、風(fēng)扇葉片、風(fēng)扇導風(fēng)圈、加熱器蓋板、水箱部件、出水口外殼、水泵渦輪、發(fā)動(dòng)機隔音板等。主要工藝材料為：SMC/BMC、RTM、GMT及玻璃纖維增強尼龍等。 4．其他相關(guān)部件：如CNG氣瓶、客車(chē)與房車(chē)衛生設施部件、摩托車(chē)部件、高速公路防眩板和防撞立柱、公路隔離墩、商品檢測車(chē)頂柜等。
（二）歐美等發(fā)達國家汽車(chē)玻璃鋼/復合材料的應用現狀
1．玻璃鋼/復合材料在汽車(chē)上應用最廣泛，玻璃鋼/復合材料工業(yè)科技水平最先進(jìn)的，首推美國。 美國是世界上第一大玻璃鋼/復合材料生產(chǎn)與消耗國，美國在汽車(chē)上大量采用玻璃鋼/復合材料，使汽車(chē)輕量化取得了顯著(zhù)效果。據美國復合材料制造商協(xié)會(huì )統計，2005年美國玻璃鋼/復合材料總產(chǎn)量為326萬(wàn)噸，其中熱固性復合材料186萬(wàn)噸，熱塑性復合材料140萬(wàn)噸。據估算，目前美國汽車(chē)用復合材料年消耗量超過(guò)70萬(wàn)噸；其中32％的熱固性復合材料用于汽車(chē)及其相關(guān)領(lǐng)域，相當一部分部件采用了SMC模壓工藝。在美國，有65%的美國轎車(chē)采用SMC作前臉和散熱器護柵板；95％以上汽車(chē)前燈反射鏡已采用BMC作為主要材料。復合材料在汽車(chē)上的應用幾乎涵蓋了美國本土的所有汽車(chē)制造廠(chǎng)家，如通用汽車(chē)、福特汽車(chē)、戴姆勒·克萊斯勒（DC）三大汽車(chē)公司以及Mack、Aero-star等重型車(chē)廠(chǎng)。 最新應用實(shí)例如下：
1）GM EV1全FRP車(chē)身電動(dòng)汽車(chē)，包括SMC車(chē)頂、SMC發(fā)動(dòng)機蓋、SMC后背廂蓋、SMC車(chē)門(mén)、RRIM前翼子板、RRIM前后面板、RRIM后角板和后輪襯板、SRIM全空氣動(dòng)力學(xué)前面板、玻纖增強PUR儀表板、RTM底盤(pán)。
2）Ford Calaxy前端支架（GMT）、Focus/C-MAX前窗下飾板（SMC）、Thunderbird前端板、發(fā)動(dòng)機蓋板、前翼子板、后背廂蓋、后座蓋板（SMC）、Cadillac XLR門(mén)板、后背廂蓋、翼子板、前端板（SMC）、Lincoln Continental發(fā)動(dòng)機蓋、翼子板、后背廂蓋（SMC）等。
3）Chrysler Crossfire后導流板、擋風(fēng)玻璃蓋板/a-立柱（SMC）；Maybach 后背廂蓋（SMC）；Alfa Romeo Spider和Smart Roadster等的發(fā)動(dòng)機蓋板、后背廂蓋（SMC） 等。
來(lái)源：宏曉復合材料有限公司
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