饰件情报
本期主题：
内容提要：从本期开始《饰件情报》将会以“复合材料在汽车内饰件中的应用”为主题，对于内饰用塑性复合材料进行系统的介绍，使读者能够系统了解该方面的更多内容。
本期内容将从总体上对于汽车内饰件中的塑性复合材料进行讲解，使读者对内饰用复合材
料能有一个总体的认识；同时重点介绍复合材料的最新技术以及发展趋势。
目 录
⏹ 复合材料的发展概况
⏹ 内饰复合材料的分类及特性
⏹ 内饰复合材料的应用实例
⏹ 复合材料的最新技术及发展趋势
⏹ 内饰复合材料的专利检索
复合材料的发展概况
塑性复合材料简介
车用内饰复合材料，以塑性复合材料居多。复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，塑性复合材料通常是指以塑料为基体，用玻璃纤维、碳纤维、木
纤维、麻纤维等增强的复合材料。由于复合材料是以两种或两种以上的物质组成，故而它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。很多复合材料，其强度和刚度都已接近或超过金属材料，从而进一步扩大了塑料在汽车上的应用范围。
由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于汽车、电子电气、航空航天等领域，在近几年更是得到了飞速发展。
塑性复合材料在汽车上的应用
19世纪70年代，能源危机促使汽车制造业开始大量采用塑料，以减轻汽车自重，降低油耗。19世纪80年代以后，汽车零部件的塑料化得到迅速发展，出现了塑料覆盖件、塑料功能件和结构件，特别是近年来，一些高性能塑料复合材料已大量应用于汽车外部结构件上。
改性后的塑料（即塑性复合材料），不仅可以增加塑料品种，汽车行李架还能大大提高性能。塑料作为重要的轻量化材料已在汽车覆盖件、内饰件等部件获得广泛应用，例如：车内顶棚、仪表板、方向盘、车门内板、座椅和扶手等部件大多采用复合材料。采用复合材料的目的是提
高汽车内饰柔软化，使乘客有安全舒适感；同时简化了汽车制造工艺，降低零件加工、装配和维修费用，且对提高生产效率及汽车整车性能均起到积极作用。尤其是纤维增强复合材料，因优良特性，近年来在汽车内饰、外饰和重要总成上的用量迅速上升。
复合材料对于汽车内饰件的设计和制造而言还具有以下独特的物理性质：良好的绝缘性能，防止车内电子元件导电；良好的吸振性能，增加了驾驶员的操控稳定性和舒适性，同时降低噪音；弹性变形特性，塑料制品能吸收大量的碰撞能量，对强烈撞击有较大的缓冲作用，对车辆和乘员起到保护作用。
内饰复合材料的分类及特性
内饰塑性复合材料多指纤维增强聚丙烯材料，按照大体的分类，复合材料可分为无机（制造纤维）复合材料和有机（天然纤维）复合材料。而无机复合材料又可分为玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料和硼纤维复合材料等；天然纤维复合材料可分为木纤维复合材料（木粉板）、麻纤维复合材料和其他天然纤维增强材料。下面就重点材料的性能进行介绍。
玻璃纤维复合材料
这里所讲的玻璃纤维复合材料是指玻璃纤维增强聚丙烯，其制造过程是以玻璃纤维毡和聚丙烯按一定比例混合加工而成的，其中玻璃纤维的含量较低，所以只起到了对聚丙烯的加强作用。玻璃纤维复合材料多用来制造汽车内饰衬板、车门装饰、茶杯支架、行李架、车顶模塑件等部件。
现有的玻璃纤维复合材料尽管强度高，但存在气密性差的缺点，导致有些玻璃纤维制品存在外观质量不好、翘曲等缺欠，因此在实际的使用当中，玻璃纤维逐渐被各种天然纤维复合材料取代。
木纤维复合材料（木粉板）
木塑复合材料是以木粉（如木屑、竹粉、稻壳、秸秆等）为原料，多制成短纤维材料，并添加特制的助剂，按一定比例与聚丙烯混合，经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合材料。木塑复合材料具有如下性能特点：
1、木纤维复合材料具有较好的弹性模量，因此易于拉伸加工成形；
2、可调整性强。通过加入不同的助剂，聚酯可以发生聚合、发泡、固化、改性等变化，
从而改变木纤维复合材料的密度、强度等特性，符合抗老化、防静电、阻燃等特殊要求；
3、原料来源广泛。木塑材料除了使用一定数量的助剂以外，95%以上的原料均为聚酯和木质纤维，其来源广，价格低廉；
4、木粉板是由聚丙烯和木粉用有机浇水粘合的，由于胶水多含有苯，因此木粉板较之其他天然纤维相比，其环保性较差。
麻纤维复合材料
黄麻汽车内饰衬板的研制
汽车用天然纤维主要是指植物纤维，如洋麻、、亚麻、黄麻和剑麻等麻纤维及椰壳纤维等。与合成纤维相比，天然纤维及其复合材料具有如下性能方面的优势：
1、生态保护性能：麻纤维生长期短、生长环境要求不高；其生长过程无需农药和化肥；生长、收获、加工的能量消耗较少；对二氧化碳的吸收能力强，具有减缓“温室效应”的作用；生产过程无“三废“污染、使用过程也无有害的游离化学物质（如近来备受关注的“甲醛”）
和微粒（玻璃纤维成分）；无需化学胶粘剂，可在一步法成形过程中与基材热粘合；替代化纤和塑料等人造材料，可节约有限的石油资源；焚烧时无毒物排放、填埋后可生物降解；可再生循环利用。
2、应用性能：麻纤维复合材料的隔热、吸音性能好；能量吸收能力好、耐冲击，无脆性断裂（对提高汽车的安全性很有利）；燃烧速率低；具有良好的刚度、切口韧性、断裂特性；低温性能好；
3、成形工艺性：可用较低压力、一步法成形产品，节省机器和模具的投资、简化加工工艺（附座和装饰层等可与坯材一步合成、无需化学粘接和后续加工）；可成形大拉伸、复杂的三维形状。天然纤维在加工中还表现出对模具的磨蚀作用较低；
4、质轻：密度低、重量可减轻10~30%（顺应汽车轻量化要求，提高燃油效率）；
5、原料成本低：麻纤维来源广泛；边角料可以重新破碎后进行热塑加工，几乎没有废料产生。
内饰复合材料的应用实例
对于复合材料在汽车内饰件的具体应用而言，目前各汽车工业大国已经开始大量使用天然纤维复合材料，生产的产品有：轿车的门内板、行李厢、顶棚、座椅背板、衣帽架、仪表盘；以及卡/客车的车厢内衬板、门板、顶棚、座椅背板等。 并且麻纤维材料的用料比例也在逐渐增加，麻纤维复合材料可用来替代木纤维和玻璃纤维增强的复合片材以及ABS塑料件，因为在相同的重量情况下天然纤维增强材料制成的产品可具有25%～30%的强度提高以及上佳的非脆性断裂特性。具体的应用实例如下：
Benz
1999年款的S级“奔驰”汽车的门内板是第一个采用天然纤维也可用于聚氨酯复合材料这种工艺的，它采用了35%的半硬PUR弹性体和65%的亚麻、洋麻和剑麻混合物。挤出机厂家也在开发将天然纤维直接引入混料头的设计，从而不需经过制毡过程。
同时，德国戴姆勒-克莱斯勒（Daimler-Chrysler）公司研究中心进行的试验表明，天然纤维复合材料部件具有很高的抗冲击强度，并且它们的尺寸稳定性和耐侯性也很好。“奔驰”E级轿车门板开辟了高端应用的先河。
Opel
1999年欧宝（Opel）的“Zefira”牌微型车的顶棚采用两层剑麻毡网中间放置PUR发泡材料的方法制成。
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