前 　　言

交通，根据陆路水面、门路遐迩，可分海陆空门路，在平安前提升低，地面关于减重最为急切、海面、尤为是在热带海洋，由于湿热盐雾对金属材料的的影响，防腐成为甲第大事，家庭用小汽车，最急切减自重省俭油耗损量，淘汰应用成本，众人交通，客运汽车、轨道交通高铁，更多地节能。

材料是产业产物的根基，社会延续在提议节能减排，在其余前提雷同的情状下，减弱疏通重视量便是省俭动力；车重与油耗的干系成正比。传闻汽车重每下落10%，油耗也会响应下落多少个百分点，少耗油也就淘汰了废气的排放；轨道车辆，1t自重每走行1km，耗电约0.13MJ，若以逐日走行km揣度，则一年所耗损的电能为MJ，折合kW。耗能量与分量关联，减弱车辆自重可省俭动力，车辆由多个机构、部件所构成，复合材料相对密度在1.5~2.0之间，惟有碳钢的1/4~1/5，轻质高强与可策画性的特征，车辆采取复合材料比例正在逐年提升，进而减弱部件分量，即减弱车辆自重，交通车辆中消沉油耗也就淘汰了废气的排放。

一、复合材料成型法子

当年复合材料是由玻璃纤维坚固合成树脂称为玻璃钢，后纤维品种增进改称复合材料，它具备可策画性，并且轻质高强，这些年来，车辆采取复合材料比例正在逐年提升。

复合材料成型法子有二十余种，个中，手糊最为遍及，模压产物归纳本能优，真空袋压成型；而量较量大的SMC材料，它是由低粘高强的不饱和树脂、MgO、CaO等增稠剂、诱发交联剂、低萎缩增加剂、填料、着色剂、短切玻纤纱等等构成的SMC片状模压料。

二、复合材料在船上运用

水面湿热，金属易侵蚀，海面上乃至更严峻，复合材料的防腐性、轻质高强具备确定上风；我国在发端缔造辑私玻璃钢艇及袖珍玻璃钢船，近些年墟市对高速客船，游艇财产有显现出兴致，有了确定的进展，自己曾经参与过文娱艇、游汽船的部分做事，

1、举一个部件----游艇浆，在方型木杆外包裹炭纤维预浸料布。

船桨杆铺层

固化

补缀

组装成型

2、文娱船，铺层是个根基工序，按策画图请求实行，做到不缺层数、不搞错方位、不漏加倍部位，压实刮平、防止架桥。

遵循不同部位的强度请求，实行布层、铺层，譬如：

区位

材料

铺层方位

层数

头、尾

碳布

0°

1层

中仓

碳布

±45°

各1层

头、尾

碳布

90°

1层

防水板双方

碳带

各1根

底中心

碳带

2根

翻边

碳带

1层

翻边

芳纶带

1层

翻边

碳布

1层

全底

胶膜

1层

中仓

蜂窝

1层

头、尾

蜂窝

1层

中仓

碳布

90°

1层

中仓

碳布

0°

1层

头、尾

芳纶布

1层

防水板双方

碳带

各1根

底中心

碳带

1根

尤其是头、尾塞头，要加倍，如采取芳纶+碳纤+芳纶

三、汽车用复合材料

跟着汽车保有量的不停增进，汽车耗损动力量总量也很大；疏通中的物体分量与能耗量成正关联，淘汰分量确定会消沉能量耗损（但并非线性）；轻质高强复合材料显示出消沉自重的确定影响。

1、汽车（小汽、中巴、大客、货车种种）采取复合材料缔造部件，如内仪容板、防滑地板、导风罩、隔音板、坐椅面板、车门把手、大灯反光镜、发机罩壳、保障杠、大客车先后围组织中的外蒙皮、挡泥板，悬架零件先后保障杠、车身及车身部件车身壳体、硬壳车顶、地板、车门、行装舱盖板、遮阳罩、SMC翼子板、带动机罩、大灯反光镜、带动机盖下部件如空调器外壳、导风罩、进气管盖、风扇导片圈、加热器盖板、水箱部件、制动系统部件、以及电瓶托架，带动机隔音板等。有阻燃、耐高温等尤其请求的，则选器具备响应本能的坚固材料、合成树脂与助剂。

2、有的企业实验开展碳纤维坚固复材汽车上的运用，如：引擎盖（12K）、后备厢盖（3、12K）、方位盘（3K）、后视镜（3、6K）装扮条（3K）、拍档头（3K）、车门装扮条（3K）、车门庭若（6K、12K）、扰流板（3、6K）、汽车轮圈（12K）、座椅（3、6K）、车门扶手（3K）、传动轴（12K）、冷却系设置（12K）等等，由于热固性树脂的难以抑价，转向了热塑性材料，如乙烯基酯树脂有着优异的耐热、动态委顿等性格，高强度片状模塑料（HSMC）在汽车上有优异的前程；碳纤比玻纤轻，减重显然，在克莱斯勒的VIPER汽车上采取了碳纤复材，省俭了汽油，国内也有企业在实验。

3、当高足参与测试，记取最牢的是所做错题目，做事也一样，只管二十年往时了，汽车灯玻璃钢反射罩回顾犹新；那时受一家汽车灯具缔造商的约请，前往合营参议，厂家为了提升汽车灯照耀亮度，不时采取大功率灯胆，尤其是远光灯，功率一大每每引发发烧量高，灯反射罩（抛物曲面）采取热塑性材料的耐温性显得不敷，得采取玻璃钢BMC模压料来做灯罩（抛物曲面），提升汽车灯反射罩的耐温性，这时绝对能够明白的，题目关键是该厂在现有前提下，想出力来提升产能，将起流平影响的烘干型油漆材料相比改成光固化UV漆；了如指掌，UV漆的固化速率相当快，（静电除尘+喷UN漆+光照固化只是几分钟功夫，而采取喷平凡漆+固化起码在40分钟），汽车灯反射罩（抛物曲面）的根基过程：

烘料----模压----去飞边----洗濯----喷底漆----流平---固化---真空镀膜（铝膜）---喷面漆；概略想想，个中仅限于底漆改成UV漆，热固化采取光固化，是桩不难的事件，事非颠末不知难，别看出这小小的事，费了好大的周折，介于丹阳、长沙、台州、上海等地屡次往返实验，终究仍是搁浅，题目的关键在于，BMC玻璃钢表面是硬的、UV漆特征（1）双键多、化学反映快，是显现脆性（刚性）的漆种，两者在曲面上难于实行流平与绝对附着优异漆膜，（2）光固化机理，UV是不能加颜色填料的，藐小弊病无奈用色料盖；实验中或多或少存在着弊病点，并且一经真空镀膜，则原有存在的弊病进一步被夸大，在涂装时要 　　4、固化弧线

　　固化温度-功夫弧线

尤其要仔细升温早期梭巡，看真空度维持的处境何如？起码10分钟查看一次，此时当涌现题目可实时危急解决（一旦树脂凝胶就无奈了）。待炉温降至50°C下列以后才干脱模（关于大面积的成品采取襄理气脱；再机加工，衡量尺寸并实行称重；

5、附颠末照：

铺层

边抽真空边升温固化

经脱模、窜改、涂装下列：

右侧已喷底漆+左侧没喷底漆

五、轨道车辆中的运用

除了轨道车辆上的零配件如：窗框、卫生间组件、座椅、茶几台面、SMC车箱壁板与SMC顶板、游客坐位，尚有效制成的手糊法地铁中异形车头玻璃钢罩壳。轨道车辆行业尚有很多产物一样可采取复合材料来缔造，如：复合轨枕、分散平台、绝缘底座、电缆支架、盲道板、记号灯壳、绝缘子等。举例地铁车辆异形车头玻璃钢罩壳。

由于地铁车辆运转于地下湿润处境，平凡金属是简单被锈蚀，不时用铝合金、不锈钢材料，关于异形件则用复合材料，它轻质高强并兼具防腐机能，地铁车辆车头天性化，异形车头罩壳则采取玻璃钢手糊成型，每每是用不饱和聚酯树脂做为基体，玻璃纤维做为坚固材料，便利装置有预埋件。

六、公道策画

复合材料宝贵之处在于可策画性（本能与形态），从长远的实验中，深知夹层组织的减重成便是最为显然的。复合材料夹层组织是指由蒙皮（高强度面板）与轻质芯材（低密度夹芯）构成的一种组织材料。

1、夹层组织具备品质轻、比刚度大、比盘曲刚度、吸音和隔热等长处，按需策画或采用，在窗板、车门、内顶板、间壁、整个卫生间、行装架、弧形板等都可运用。

如：

蜂窝夹层组织在航行器顶用于次承力件,如机翼、尾翼、雷达罩等部位。

2、高低面板受拉压力及平面弯矩，夹芯接受剪切力，示用意：

外力

↓

各层受力

表层面板

→

←

紧缩

夹芯层

剪切

基层面板

←

→

拉伸

外力

↑

它的力学本能与所采取的面板强度、夹芯品种（蜂窝、泡沫、桁架等夹芯）关联，也可简化当做为工字梁，颠末采取高模量材料、增大截面积尺寸两方面提升其刚度；夹芯复合材料可颠末材料力学、复合材料力学及有限元解析等（强度、刚度和分量）理论来疏导轻量化的策画。

七、复合材料部件涂装

与金属不同，临盆复合材料部件颠末，在模具上成型，要紧一次序是树脂的固化，表面存在瑕玷，比如：针眼、气孔、裂纹、气泡等，对它的涂装要控制其天性。

预烘干，有的复合材料/玻璃钢零件面上的喷漆，首先确定对脱模成品件实行预烘干、预烘可释放走漏出表面或本质所存在的弊病，便于后继涂装中的补偿，这是大有甜头的，那时曾经遭遇一个酚醛树脂预浸料制飞机部件（此零件用于遭到热地域）涂装，

发掘用酚醛树脂预浸料所制成部件涂装弊病多，进一步解析由于酚醛树脂会进一步释放出小分子，为此增进了部件预烘后再喷漆来降服涂装弊病。

关于复合材料产物上所用漆种是有请求的，自己曾经遭遇过一次，在客车后围（玻璃钢）上发掘确定面积的漆剥落，后颠末一再检查，此漆并不实用于玻璃钢材料上涂装，颠末实验考证是最有效的。

打磨，玻璃钢表面硬度较量高、又滑润，时有脱模剂的存在，在喷漆前确定用心打磨，来提升漆膜附出力。

淘汰色差，车辆游客坐位，有的采取SMC片状模塑料材料压抑成型，在树脂糊内已掺入了颜色色浆，整个色一致性，但在输送装置颠末中，未免会部分磕碰而伤，有碍外表，若时想颠末补点色漆，但不时会存在色差，须要与产物厂商合营，定制来尽大概地淘汰色差。

八、其余

1、困难，由于热固性树脂的固有特征，三维网络组织，难以当然抑价，临盆时废物也推绝易再加工回收欺诈，较难二次回收欺诈，只管现在已有了些回收的法子和设立，但回收获本仍然较量高，对分开的小厂而言，生怕采取比例的不是很高，屡次参与展览/专科会，仔细到这方面实质，办玻璃钢产业园区，集约化临盆，纠合解决废物成本会低些，就要好很多，在一部分装扮件中或提议在满意根基须要之下，尽大概采取坚固热塑性复合材料是有情理的，可淘汰废除物，适应绿色环保请求。

2、

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