节能减排是近年来汽车行业产品优化的主要方向。复合材料因为轻质高强等一系列优异性能,已成为汽车轻量化发展的主要选材。复合材料(Composite materials)是由两种或以上的不同性质的材料,通过物理或者化学的方法组成具有新性能的材料。

材料种类

应用部件

碳纤维复合材料

跑车整车,车顶板,主承力结构(翼子板,车门等)

玻璃纤维复合材料

导流罩,保险杠,车身,底盘,车门,车窗,挡泥板等

天然纤维(木,竹)复合材料

车门板,车身,尾翼等

主要材料以及应用部件

三菱化学集团有哪些复合材料?

1. 碳纤维复合材料(CFRP)

碳纤维/碳纤维复合材料大部分的组成是碳形成的纤维。比重为1.8~2.2左右,具有重量轻,但强度高且坚硬的特征。碳纤维通常以树脂等为基体,作为碳纤维复合材料来使用。

三菱化学通过有效利用PAN基和Pitch基两种原料提供多样化的碳纤维,其最具特色的性能是轻、高强度、高模量。

浅谈一下,复合材料在汽车上的应用

浅谈一下,复合材料在汽车上的应用

碳纤维的比重为1.8~2.2左右,约为铁的1/4

浅谈一下,复合材料在汽车上的应用

在强度优异的PAN基碳纤维中,拉伸强度除以比重的比强度约为铁的10倍

浅谈一下,复合材料在汽车上的应用

在弹性模量优异的Pitch基碳纤维中,弹性模量除以比重的比弹性模量约为铁的10倍

汽车市场上,在加强燃料消耗率监管和CO2排放监管的背景下,车身轻量化受到了越来越多的关注,消费者期待兼具轻量化和高强度的碳纤维复合材料(CFRP)在汽车部件上得到应用。

浅谈一下,复合材料在汽车上的应用

用 FMC(CF-SMC )成功实现了后门的轻量化

关于碳纤维复合材料(CFRP)在汽车上的应用,由于部件生产耗费时间,成本也较高,因此迄今为止仅应用于生产台数有限的高级车等,通过使用SMC(CF-SMC),兼顾轻量化和生产性效率的提高,实现了针对量产车的应用。与铝后门相比成功减轻了约40%的重量。

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碳纤维增强片状模塑料FMC

2、玻璃纤维增强热塑性塑料:GMT 以及 LWRT

玻璃纤维增强热塑性塑料是一种多用途材料,由于其机械性能出色、重量轻,玻璃增强聚合物通常用于替代结构性和半结构性应用中的金属。

复合板材应用于轻量化和阻燃 GMT

作为铝、钢和胶合板的轻质替代品,GMT 成功的关键在于这种长纤维技术:未增强和短纤维增强的热塑性塑料在低温下变脆并可能在冲击时破碎,GMT 则在断裂前表现出极高的能量吸收。由于GMT 的相对密度低,即使在低温下也有很好的硬度和刚度,耐湿和耐化学品,经久耐用,且易于回收,又因其卓越的抗冲击性和良好的碰撞性能,经常用于汽车行业。

浅谈一下,复合材料在汽车上的应用

复合板材应用于轻量化和阻燃

GMT/GMTex®/QTex Organo Sheets

轻质增强热塑性复合材料LWRT

SymaLITE®的名称来源于它是轻型复合材料。这种轻质复合材料的产品种类,具有低热膨胀性,以及良好的机械和物理性能。玻璃纤维和聚合物纤维经过特殊纺织工艺加工,生成的毛毡为卷或板状,可通过低压成型进一步成型为立体部件,成本更为节约。

作为板材,SymaLITE®可替代胶合板、薄层热带木材、纤维板和聚合硬塑料。SymaLITE®可加工成立体部件,甚至可加工同一部件中不同的壁厚。为零部件的轻量化赋能。

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轻质增强热塑性复合材料 SymaLITE®

3、柔软性环氧树脂薄膜(开发品)

柔软性环氧树脂薄膜,与CFRP(碳纤维复合材料)或者铜箔有良好的粘合性,可作为减震膜用于电子元件或CFRP之间,起到粘结以及减震的效果。从而防止CFRP部件的损坏,以及起到减少电动汽车的电机以及其他环境噪音的效果。

浅谈一下,复合材料在汽车上的应用

多层用特殊软质薄膜减震效果图示

浅谈一下,复合材料在汽车上的应用

柔软性环氧树脂薄膜(开发品)

原文始发于微信公众号(三菱化学集团):浅谈一下,复合材料在汽车上的应用

作者 808, ab

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