汽车用非金属材料

模块五汽车用非金属材料课题一橡胶课题二塑料课题三其他非金属材料主讲：***任务目标课题一橡胶1.了解车用橡胶的品种、特点及应用2.能正确鉴别和使用汽车橡胶件一台汽车上的橡胶件少则100多个，多则400多个，如汽车轮胎、减振元件、油封、油管等（见下图）。橡胶在汽车上应用如此广泛，那么在实际生活中怎样选择汽车上的橡胶件呢？橡胶件的使用有哪些注意事项呢？汽车轮胎其他橡胶制品汽车上的橡胶制品任务分析要合理使用和选配车用橡胶件，必须做到：1了解车用橡胶的种类、性能和特点2熟悉橡胶制品在汽车上的应用3掌握车用橡胶件的规格和使用注意事项一、车用橡胶（1－1）1.车用橡胶的品种及性能特点车用的橡胶材料有天然橡胶、合成橡胶和再生胶。①天然橡胶天然橡胶材料是指以天然橡胶为生胶制成的橡胶材料，代号为NR。天然橡胶的优点：具有优良的弹性，较高的强度和优异的抗疲劳性、耐磨性、耐寒性、防水性、减振性、绝热性和电绝缘性，良好的加工性能。天然橡胶的缺点：耐老化性和耐侯性差，耐油性和耐溶剂性较差，易溶于汽油和苯类等溶剂，易受强酸侵蚀，且易自燃。一、车用橡胶（1－2）②合成橡胶合成橡胶在各行各业中得到了广泛的应用，也是汽车工业的一种重要的材料。常用车用合成橡胶的名称、代号、主要原料和特性见下表。名称代号主要原料性能特点丁苯橡胶SBR丁二烯苯乙烯较高的耐磨、耐候、耐热、耐老化、耐油性；弹性、耐寒性、加工性能差顺丁橡胶BR丁二烯很高的弹性、良好的耐低温性、优异的耐磨耗、耐热、耐老化性，生产成本低，但抗拉强度、抗撕裂性差，加工性能差氯丁橡胶CR2-氯-13-丁二烯抗拉强度较高，耐老化性、耐候性、耐热性、耐油性良好，不易燃烧，气密性好；储存稳定、电绝缘性、耐寒性较差，加工时对温度敏感异戊橡胶ⅠR异戊二烯综合性能最好，各种物理、力学性能，电绝缘性，耐水性，耐老化性均优于天然橡胶；强度、硬度略差，成本较高丁基橡胶ⅡR异丁烯异戊二烯气密性非常好，化学稳定性很高，极好的耐热性、耐老化性、耐候性，耐寒性，绝缘性，减振性，耐化学药品；加工性能不好，耐油、耐溶剂性差一、车用橡胶（1－3）②合成橡胶名称代号主要原料性能特点丁腈橡胶NBR丁二烯丙烯烃优异的耐油性，良好的耐磨性、耐老化、气密性、耐热性等；耐寒性、电绝缘性较差乙丙橡胶ERMEPDM乙烯丙烯耐老化性能、耐热性、耐蚀性优异，很好的弹性；加工性能差丙烯酸酯橡胶ACMANM丙烯酸酯很高的稳定性，优异的耐热、耐老化性、耐油性；耐旱、耐水性差，弹性和耐磨性不够好氯醇橡胶环氧氯丙烷具有优良的耐臭氧性，耐热、耐老化性，耐寒性，耐油性，密度较大聚氨酯橡胶AUEU聚酯、聚醚二异氰酸酯强度高，耐磨耗性好，优异的弹性，耐老化性，气密性、耐油性、耐溶剂性；耐水性差硅橡胶硅氧烷优越的耐高低温性，能在-100~300℃保持弹性，以及耐臭氧老化、耐热氧化、耐气候老化、绝缘、稳定性好；强度、耐磨性教低，价格昂贵氟橡胶含氟单体耐热、氧老化性能极好，耐高温、耐化学腐蚀、耐油性能优异；耐寒性、加工性能差，价格昂贵一、车用橡胶（1－4）③再生胶再生胶是将硫化胶的边角废料和废旧橡胶制品经过粉碎、化学物理方法加工后，去掉硫化胶的弹性，恢复塑性和黏性，可以重新再硫化的橡胶。常用车用橡胶制品的性能特点见下表。名称代号抗拉强度MPa伸长率%使用温度℃回弹性耐磨性耐浓碱耐油性耐老化用途天然NR25～30650～900-50～120好中中差轮胎、密封条，通用制品丁苯SBR25～20500～600-50～140中好中差好轮胎、胶板、密封条，通用制品顺丁BR18～25450～800-50～120好好好差轮胎、耐寒运输带一、车用橡胶（1－5）③再生胶名称代号抗拉强度MPa伸长率%使用温度℃回弹性耐磨性耐浓碱耐油性耐老化用途丁腈NBR15～30300～800-35～175中中中好中输油管、耐油密封圈氯丁CR25～27800～1000-35～130中中好好好胶管、胶带、电线包皮丁基ⅡR15～20650～800-30～150差好差好内胎、胶带、绝缘体、耐热布聚氨酯UR20～35300～80080中好差好胶管、密封条耐磨制品三元乙丙EPDM10～15400～800150中中好差好密封条、散热管、绝缘体氟FKM20～22100～500-50～300中中中好好高级密封件、高级真空耐蚀件硅MVQ4～1050～500-70～275差差好差耐高低温零件、绝缘体聚硫T9～15100～70080～135差差好好好密封腻子，油库覆盖层一、车用橡胶（1－6）2.橡胶制品在汽车上的应用车用的橡胶品种有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁酯橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶和丁基橡胶等。汽车橡胶制品主要分布在汽车车身、传动、转向、悬挂、制动和电器仪表等系统内。①汽车轮胎汽车轮胎是汽车上橡胶用量最大的橡胶零件。制造轮胎的主要材料有生胶、骨架材料以及碳黑等。轮胎的外胎普遍使用天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等。内胎一般用气密性好的材料来制造，如丁基橡胶。一、车用橡胶（1－7）②密封制品汽车上使用的橡胶密封制品主要包括油封件、密封条、密封圈、皮碗、防尘罩、衬垫等。●密封条密封条在汽车上的用量很大，每辆汽车用十几种密封条，其数量达20多件，重量达10kg以上。如车门缓冲密封条，车顶密封条，行李箱密封条，门窗玻璃密封条，门框密封条，发动机盖密封条等。此外汽车上还使用许多密封垫片，如各种车灯密封垫片，扬声器密封垫片，管接头密封垫片等。密封条采用的胶种有CR，EFDM和NR等，我国目前普遍使用的以三元乙丙橡胶密封条为主。一、车用橡胶（1－8）●油封油封和O形圈是汽车上使用品种和数量最多的密封件，是汽车上最重要的密封件。丁腈橡胶、硅橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶及聚四氟乙烯树脂是制造油封普遍使用的材料。●皮碗皮碗也是一种密封元件，常用在往复轴和缸的密封中。皮碗的形状有V形、U形和Y形，近年来普遍采用Y形。例如：制动皮碗采用丁腈、丁苯、天然、乙丙橡胶等材料制作，对蓖麻油和合成酯类制动液都适用，尤以三元乙丙橡胶为最好。一、车用橡胶（1－9）●防尘套防尘套有直筒形和变截面波纹形等几种。制造防尘套的橡胶材料有天然橡胶、丁腈橡胶和氯丁、丁腈、三元乙丙复合橡胶。③胶管每辆汽车中所用的胶管有几十种，用胶量达到20kg以上。所用橡胶材料有天然橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶等。耐油软管主要有汽油软管、柴油软管、机油软管等；水箱连接软管的主要材料是三元乙丙橡胶；刹车橡胶软管内层为丁腈橡胶，外层胶是氯丁橡胶或三元乙丙橡胶；空调管内胶层一般采用PA，外胶层采用ⅡR。一、车用橡胶（1－10）④胶带车用胶带主要是V形带。通常V带有三种，即包布V带、切割V带和多楔V带，其中切割V带使用最多。车用胶带的常用胶种有NBR和CR等。⑤减振块减振块主要用在汽车发动机、底盘等部件上，用来防止和降低汽车行驶中的振动和噪声。减振块按其材料的组合形式可分为纯橡胶制品、塑料-橡胶复合制品及金属-橡胶复合制品。制造减振块的材料有天然橡胶、氯丁橡胶，聚氨酯橡胶、丁腈橡胶等。一、车用橡胶的选用（1－1）应用案例一：一辆桑塔纳2000在行驶途中突然熄火，经检查发现燃油进油管严重漏油，抢修的唯一办法是更换输油管，而附近的汽车配件商店没有标准的桑塔纳2000发动机输油管，可供使用的油管就只有下图所示的几种类型，请问驾驶员如何选择？几种类型的汽车输油管一、车用橡胶的选用（1－2）（1）案例分析按照规定，驾驶员应选用随车说明书中规定的燃油系统输油管，但在上述条件下只能选用代用油管。选用代用油管必须知道原用油管的规格、类型，只要找到与原车油管的规格类型相同或相近的代用油管，就可以选用。（2）输油管的选配查找随车的使用说明书，找出原车油管的类型规格。查找汽车配件商店中的汽车油管使用说明书，得知图中最下面油管的制造材料为丁腈橡胶，其外径和内径与原车油管相同，使用要求也基本一致。唯一的缺陷是选用油管的长度比原车油管长出10cm。考虑到汽车所处的环境，决定选用上图中最下面那种类型的油管。任务目标课题二塑料、玻璃1.熟悉车用塑料的性能、种类及应用2.熟悉车用玻璃的性能、种类及用途3.能正确识别和选用车用塑料件和玻璃件塑料和玻璃作为现代生活中的必需品，在汽车上的应用也十分广泛。当车上的玻璃件和塑料件破损后，修理人员怎样鉴别、选配车用塑料和玻璃的呢？车身塑料件车窗玻璃任务分析1学习车用塑料的种类、性能和鉴别方法23根据汽车部件的要求和特点选用塑料合理选用汽车上的塑料件和玻璃件，可以从以下几个方面入手：熟悉车上常用的塑料件一、塑料（1－1）塑料是一种以有机合成树脂为主要组成的高分子材料，它通常可在加热、加压条件下被塑造或固化成型，得到所需要的固体制品，故称为塑料。塑料的主要成分是有机合成树脂，也可加入各种增强材料、填料、增塑剂、固化剂、稳定剂、着色剂和阻燃剂等。1.汽车用塑料的分类、性能特点及应用①汽车用塑料的分类汽车用塑料按照用途可分为：汽车内装件用塑料汽车外装件用塑料汽车用工程塑料一、塑料（1－2）②汽车用塑料的性能特点及应用汽车用塑料的性能特点常用塑料（代号）变形温度塑料的性能特点聚乙烯（PE）40～82低密度聚乙烯质地柔软；高密度聚乙烯有较高的使用温度、硬度、强度和耐化学性能聚氯乙烯（PVC）55～75优良的耐蚀性和电绝缘性聚苯乙烯（PS）-强度不高，质硬而脆、耐热性差、易燃；优良的电性能和透明性，耐化学腐蚀性好聚丙烯（PP）50～110塑料中密度最小，耐热性好，有优良的电绝缘性，无毒ABS塑料（ABS）70～107坚韧、质硬、刚性好，具有较好的综合性能，称为“塑料合金”聚酰胺（PA）80～182能承受载荷的热塑性塑料一、塑料（1－3）汽车用塑料的性能特点常用塑料（代号）变形温度塑料的性能特点聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）70～98俗称“有机玻璃”，强度、韧性较高，可耐稀酸、碱，不易老化，但表面硬度低，易檫伤，较脆聚甲醛（POM）-塑料中最高的耐疲劳性能，耐磨性和自润滑性优越，是综合性能良好的塑料聚碳酸酯（PC）140在热塑性塑料中具有最高的冲击韧性聚四氟乙烯（PTFE）-耐高温、低温、酸、强碱、氧化物，电绝缘性好，摩擦系数极低，得名为“塑料王”聚氨酯（PUR）60/80相对密度小、强度高、导热系数低、耐油、耐寒、防震和隔音酚醛塑料（PF）-良好的电性能及耐磨、耐腐蚀性能一、塑料（1－4）②汽车用塑料的性能特点及应用塑料在汽车上的应用塑料名称（符号）使用场合聚氨脂（PU）*热固型泡沫塑料热塑性塑料为汽车的主要内饰材料用于制造汽车座垫、汽车仪表、扶手、头枕等缓冲材料用于制造汽车保险杠、仪表板、挡泥板、前端部、发动机罩等大型部件聚氯乙烯塑（PVC）在汽车上的用量占汽车用塑料总量的20%～30%，主要用于制造各种表皮材料和电线包皮。如聚氯乙烯人造革用于汽车座垫、车门内板及其它装饰覆盖件上，聚氯乙烯地毯则用于货车驾驶室等部件聚丙烯塑料（PP）聚丙烯主要用于通风采暖装置，发动机某些配件及外装件，汽车转向盘，仪表板，前、保险杠，加速踏板，蓄电池壳，空气过滤器，冷却风扇，风扇护罩，散热器隔栅，转向机套管，分电器盖，灯壳，电线覆皮等聚乙烯（PE）用于制造汽油箱、挡泥板、转向盘、各种液体储罐，车厢内饰件以及衬板等ABS树脂（ABS）散热器护栅、驾驶室仪表盘、控制箱、装饰类、灯壳、嵌条类一、塑料（1－5）②汽车用塑料的性能特点及应用塑料在汽车上的应用塑料名称（符号）使用场合丙烯树脂（PMMA）灯玻璃类聚酰胺（尼克PA）用于制造燃烧油过滤器、空气过滤器、机油过滤器、正时齿轮、水泵壳、水泵叶轮、风扇、制动液罐、动力转向液罐、雨刮齿轮、前大灯壳、百叶窗、、轴承保持架、熔丝褐、速度表齿轮等聚甲醛（POM）各种阀门、如排水阀门、空调器阀门；各种叶轮、如水泵叶轮、暖风器叶轮、油泵轮；轴套及衬套如行星齿轮和半轴垫片、钢板弹簧和吊耳衬套；轴承保持架等机能结构，各种电器开关和电器仪表上的小齿轮，各种手柄及门销等聚碳酸酯（PC）保险杠、刻度板、加热器底板*聚脂树脂（UP）挡泥板