玻璃钢在汽车上的应用

  玻璃钢FRP(FiberReinforcedPlastics)即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料或称玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材料。
       复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上材料复合在一起,组成另一种能满足要求的材料,即复合材料。例如单一种玻璃纤维虽然强度很高,但纤维间是松散的只能承受拉力,不能承受弯曲、剪切和压应力,还不易做成固定的几何形状、是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起,可以做成各种具有固定形状的坚硬制品,既能承受拉应力,又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材又含有玻璃组分,也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能,象玻璃那样——形成了通俗易懂名称“玻璃钢”。
       随着我国玻璃钢事业的发展,新型纤维制成的增强塑料,是一些高性能纤维增强复合材料,再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展,通常采用玻璃钢复合材料,这样一个名称就较全面了。
  玻璃钢论坛引用商用汽车周刊资深记者鲍融报道:2005年11月9日,在北京农业展览馆举办的,CAPA第5届国际汽车零部件、汽车用品展览会上,来自国内外的玻璃钢材料及其制品企业,出人意料地成为本届汽车零部件展会中引人注目的焦点。业内人士评价说轻质带来节能,这是汽车工业,向着节能型和谐社会进步的必然趋势。“玻璃钢,轻量化的理想材料轻量、节能一直是国际汽车工业的研究方向。
  有关研究数据显示,汽车车重每降低10%,燃油效率可提高6~8%。伴随轻量化而来的突出优点就是油耗的显著降低。尤其汽车车身约占汽车总质量的30%,对空载而言约70%的油耗是用在车身质量上的,因此车身的轻质化对减轻汽车自重,提高整车燃料经济性至关重要。同时轻量化还将带来车辆操控稳定性,和冲撞安全性的提升:因为车辆行驶时的颠簸会因底盘重量减轻而减轻,整个车身会更加稳定;轻量化材料对冲撞能量的吸收,又可以有效提高冲撞安全性。
  玻璃钢工业高级工程师陈博表示,玻璃钢复合材料以其轻质高强、设计自由度大,不锈蚀、无干扰、成型工艺性好等优点,是汽车工业轻量化的理想加工材料。来自法国INOPLAST 公司的一组数据,以玻璃钢复合材料中的SMC(片状模塑料)、玻璃纤维毡增强热塑性材料(GMT)为例,可以非常清晰地说明玻璃钢材料的轻质量和高强度。
  材料名称               材料密度(g/cm3)               等强度下厚度(mm)
  钢铁                       7.8                           100
  铝                         2.7                           50
  SMC                        1.9                           75
  低密度SMC                 1.4                           55
  GMT                        1.1                           45
  数据显示达到与钢铁同样的强度要求,SMC和GMT材料只需要75%和45%的厚度,而质量仅仅约为原来的25%和15%。轻量化之外玻璃钢材料,还具有模块化和成本上的突出优势。
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