《汽車材料》課程授課教案

課

非金屬材料學(xué)知識課次2

題

授課班

10級汽修1?6班學(xué)時2上課地點多媒體教室

級

能力目標(biāo)知織目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)

1.明確汽車用非1.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐

金屬材料的分類；能力；2.促進學(xué)生個性發(fā)展，

1.能區(qū)分各種不

2、掌握非金屬材培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題

教學(xué)目同的非金屬材料；

料的使用范圍；的能力；

標(biāo)2、了解常用非金

3、掌握非金屬材3.培養(yǎng)學(xué)生分學(xué)習(xí)能力和團隊

屬材料的應(yīng)用；

料在車身上的應(yīng)合作精神。

用3、培養(yǎng)學(xué)生分學(xué)習(xí)能力和團隊

合作精神。

教學(xué)重

非金屬材料的分類，使用范圍等

點與難

點

參考資

《汽車應(yīng)用材料》《汽車工程材料》

料

教學(xué)條

多媒體

件

教學(xué)過主要教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方

程與時法與手

間分配段

min

導(dǎo)入L新型汽車材料在現(xiàn)代汽車的應(yīng)用.實物展示

15min2.各種新興汽車材料的性能與其指標(biāo).視頻演示

第一節(jié)復(fù)合材料舉例說明

具有重量輕、比強度高、比模量高、抗疲勞性能

實物展示

好、減振性能好、成型工藝簡單、可實現(xiàn)復(fù)雜零件集成化

生產(chǎn)、對環(huán)境污染更小等諸多優(yōu)點，使得許多種類型的復(fù)視頻操作

合材料在車身輕量化過程中得到了施展才能的舞臺，并在演示

汽車的輕量化進程中大顯身手。

案例教學(xué)

講授講解

一.復(fù)合材料的組成與特性

60min

二.復(fù)合材料的分類

特別要結(jié)

按照基體材料來分，有聚合物基復(fù)合材料、金屬

合崗位要

基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、石墨基復(fù)合材料（碳-碳復(fù)

求，指出

合材料）、混凝土基復(fù)合材料等；

實際操作

時的注意

事項

常見的復(fù)合材料分類圖

按g*住*18*高*低A分—類—〔「一常先進用復(fù)（的合總材）料復(fù)合材料

技產(chǎn)生方式分類七餐鬻器

熱冏性

廠家含物基復(fù)合材料熱震性

金收基復(fù)合材料驚皎

按茶體樹的種類分一“曳箓現(xiàn)合材料

類石?翦復(fù)合材料（成-碳復(fù)合材=）

濯凝土基復(fù)令材料

復(fù)合材料—L

I—砧構(gòu)復(fù)合材料

一抵用途分類卜功能復(fù)合材料

L智旭復(fù)合材料

長軒雉

中層篁合材料」

一技增強栩的種類分類此演增強材料L■，短桿維

I—肝*增強材料」

L限板復(fù)A

4層復(fù)合材料]

混雜復(fù)合

r—

一維（好推狀）

一技增強相的形狀分類一二維（片狀或平面織物）

L-三維（三向編的體）

三.復(fù)合材料的特.

1）比重輕、比強度與比模量高

材料的比強度（強度極限/比重）與比模量（彈

性模量/比重）是衡量汽車用材料優(yōu)劣的重要指標(biāo)。復(fù)合材

料的這兩項指標(biāo)比其他材料高得多，這表明復(fù)合材料具有

較高的承載能力。通常，碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的

比強度是鋼的7倍、比模量是鋼的5.6倍。此外，它不僅具

有強度高，而且還有重量輕的特點，這對要求減輕自重和

高速運轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)和零件是非常重要的。因此，將復(fù)合材料

用于動力設(shè)備，可大大提高動力設(shè)備的效率。

據(jù)統(tǒng)計由復(fù)合材料制成的汽車與使用鋼材制造

的汽車質(zhì)量相比要輕1/3?1/2,這對提高整車動力性能,

降低油耗，增加負載非常有益。

例如，可密度抗拉強彈性模比強度比模量

采用金屬/度量104N-m104N-m

基復(fù)合材(g/MPa/Mpa?kg-1?kg-1

料來制作?C

汽車活塞、m-3

制動部件)

和連桿等

零件。

材料名

稱

210

鋼7.81030132.7

000

75

鋁2.8470172.6

000

114

鈦4.5960212.5

000

40

玻璃鋼2.01060532.1

000

200

硼纖維/鋁2.651000387.5

000

硼纖維/環(huán)210

2.113806610

氧000

高強碳纖/140

1.4515001032.1

環(huán)氧000

高模碳纖/240

1.610706715

環(huán)氧000

有機纖維80

1.414001005.7

PRD/環(huán)氧000

SiC纖維/102

2.21090504.6

環(huán)氧000

3）過載時安全性能好

纖維增強復(fù)合材料是由大量單根纖維合成，平均每平

方厘米面積上有幾千到幾萬根纖維，超載后即使有少量纖

維斷裂，載荷也會迅速重新分布，由未斷裂的纖維承擔(dān)，

這樣可使構(gòu)件喪失承載能力的過程延長，斷裂安全性能較

好。

4）減摩、減振性能好

復(fù)合材料具有高的比模量，因此也具有高的自振

頻率，可以有效地防止在工作狀態(tài)F產(chǎn)生共振與由此引起

的早期破壞。同時，一些復(fù)合材料的摩擦系數(shù)低，具有良好

的減摩性。對相同形狀和尺寸的梁共同進行振動實驗，即

輕合金梁與碳纖維復(fù)合材料的梁同時起振，前者需要9s才

能停止振動；而復(fù)合材料的梁只需2.5s就靜止了。

5）耐熱性能好

由于復(fù)合材料增強纖維的熔點均很高，一般都

在2000℃以上，而且在高溫條件下仍然可保持較高的高溫

強度，故用它們增強的復(fù)合材料具有較高的高溫強度和彈

性模量，特別是金屬基復(fù)合材料，更顯出其優(yōu)越性。例如，

鋁合金材料在4000c時，彈性模量接近于零，強度值也從

室溫的500Mpa降到30~50MPa,而彈性模量幾乎降為

零。而碳纖維或硼纖維增強鋁合金復(fù)合材料，在400c時強

度和彈性模量幾乎可保持室溫時的水平。通常，聚合物基

復(fù)合材料的使用溫度也在100~200c之間，耐熱性要比相

應(yīng)的塑料有明顯的提高。

6）成型工藝簡便靈活，可設(shè)計性強

使用復(fù)合材料制造汽車改變了傳統(tǒng)工藝流程和生

產(chǎn)模式，對于形狀復(fù)雜的構(gòu)件，根據(jù)受力情況采用模具可

以一次整體成型，減少了零件、緊固件和接頭數(shù)目，材料利

用率較高。充分發(fā)揮技術(shù)集成的優(yōu)勢，達到精簡零部件數(shù)

量、減少加工工序、裁減加工設(shè)備與生產(chǎn)線、減少中間環(huán)

節(jié)、降低材料消耗、裁減工作人員、提高產(chǎn)品質(zhì)量、削減

投資、降低生產(chǎn)成本、提高效費比的目的。

例如日產(chǎn)“布爾巴特”汽車前端板，用鋼板制造時由20

多個零件組成，而用纖維增強塑料復(fù)合材料，則用7個零件

就可以；采用硼纖維增強復(fù)合材料，用1000N的原料可獲

得8000N的零件。

四,汽車常用復(fù)合材料

1.高分子基復(fù)合材料(FRP)

FRP是汽車輕量化的最重要的材料。FRP主要是

由三部分組成：①纖維。多為玻璃纖維、碳纖維和陶瓷短

纖維等，特別是玻璃纖維在價格、生產(chǎn)和性能等方面有明

顯的優(yōu)勢。纖維含量在25%-30%;②樹脂。聚丙烯塑料

PP、聚乙烯塑料PVC、聚二烯塑料PE、ABS等不飽和聚酯

和熱塑性樹脂；③填充料。常用中空的玻璃微球、陶瓷微

球和有機物微球。制作過程中，加入適當(dāng)?shù)挠不瘎┖驮稣?/p>

劑，使用先進的成形工藝，便可得到成形流動性好的高分

子基復(fù)合材料。

高分子基復(fù)合材料(FRP)在汽車中的應(yīng)用

世界各國汽車工業(yè)中，美國于1953年就開始在汽車

上使用FRP;日本于1955年開始使用?，F(xiàn)在FRP在汽車工

業(yè)中已得到廣泛的使用。由于FRP的大量應(yīng)用，使轎車的平

均密度大為降低。例如，日本小型轎車的平均密度由1974

年的4?78g/cm3降低到1992年的3?77g/cm3。目前，利

用FRP制作的汽車部件有：車身車頂殼體、發(fā)動機部件、儀

表盤、阻流板、車燈、前隔柵、夾層板、后閘板等。

FRP中典型的應(yīng)用塑料有：

有玻璃纖維增強塑料

碳纖維增強塑料

玻璃纖維增強塑料：指由玻璃纖維與熱固性樹脂或熱塑性

樹脂復(fù)合的材料。通常稱之為玻璃鋼。它具有高強度、價

格低、來源豐富、工藝性能好等特點，比普通塑料有更高

的強度（包括抗拉、抗彎、抗壓）和沖擊韌度，熱膨脹系

數(shù)減小，尺寸穩(wěn)定性增加，在汽車行業(yè)廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)基體的不同，玻璃鋼又可分為熱塑性和熟固性兩大

類。

熱塑性玻璃鋼它是以玻璃纖維為增強劑

和以熱塑性樹脂為粘結(jié)劑制成的復(fù)合材料。玻璃纖維柔軟

如絲，比玻璃鋼的強度和韌性高很多，其抗拉強度可達

1000-3000MPa,比高強度鋼還高出2倍；耐熱性高，在

250七以下力學(xué)性能變化不大；化學(xué)穩(wěn)定性好；主要缺點

是脆性較大。但玻璃纖維與合成樹脂結(jié)合在一起，便形成

了性能較好的玻璃鋼。應(yīng)用教多的熱塑性樹脂是尼龍、聚

烯髭類、聚苯乙烯類、熱塑性聚酯和聚碳酸前5種，但尼龍

的增強效果最好。汽車上常用的熱塑性玻璃鋼是聚苯乙烯

玻璃鋼、尼龍66玻璃鋼，主要用于制作汽車內(nèi)飾件材料、

汽車儀表殼罩、汽車燈罩等。

熱塑性玻璃鋼與熱塑性塑料的比較

玻璃纖維強化熱塑性樹脂在汽車中的應(yīng)用

汽缸蓋汽車底

盤

熱固性玻璃鋼它是以玻璃纖維為增強劑和以熱固

性樹脂為粘結(jié)劑制成的復(fù)合材料。

常用的熱固性樹脂為酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和

聚酯樹脂和有機硅樹脂等4種。酚醛樹脂出現(xiàn)最早，環(huán)氧樹

脂性能教好，應(yīng)用較普遍。熱固性玻璃纖維增強塑料集中

了其組成材料的優(yōu)點：質(zhì)量輕、比強度高，耐腐蝕性好，介

電性能優(yōu)越，成形性能良好。它們的比強度比銅合金和鋁

合金高，甚至比合金鋼還高；但剛度教差，僅為鋼的

1/10-1/5,耐熱性不高（低于200t）,容易老化容易蠕

變等。汽車常用的熱固性玻璃鋼為聚酷樹脂玻璃鋼。

汽車油箱

汽車前燈

碳纖維增強塑料

碳纖維增強塑料是指具有基體和碳纖維復(fù)合特性

的復(fù)合材料，主要是以環(huán)氧樹脂基體、以碳纖維為基體的

環(huán)氧樹脂基碳纖維增強塑料。

碳纖維增強塑料的特性

它的抗拉強度和疲勞強度高，密度低，耐磨性好，

耐蝕性好，膨脹系數(shù)小，能導(dǎo)電，延伸率小，抗沖擊性差。

常用的碳纖維補強樹脂基復(fù)合材料（CFRP）的比強度高、

質(zhì)量輕、抗沖擊，根據(jù)碳纖維編織取向和含量的合理設(shè)計,

靈活利用材料的各項異性特征和可謂剛性，將CFRP壓制

成任何所需的形狀，由CFRP制成的驅(qū)動軸，一根可代替

兩根鋼鐵軸，使重量減輕60%,并大幅度降低車內(nèi)噪音，

還可使車身前后方向振動大幅降低。

碳纖維增強塑料在汽車中的應(yīng)用

2.金屬基復(fù)合材料

通常是由低強度、高韌性的基體和高強度、高彈

性模量的纖維組成的。金屬基復(fù)合材FRP料的基體大多采

用鋁、銅、鋁合金、銅合金、鎂合金和錦合金。增強材料

一般為纖維狀、顆粒狀和晶須狀的碳化硅、硼、氧化鋁和

碳纖維，要求具有高的強度和彈性模量（抵抗變形與斷

裂）、高抗磨性（防止表面損傷）與高化學(xué)穩(wěn)定性（防止與

空氣和基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）。

金屬基復(fù)合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

汽車工業(yè)中應(yīng)用碳化硅顆粒鋁合金基復(fù)合材料的

發(fā)展是最快的。它的強度比中碳鋼好，與鈦合金相近而又

比鋁合金略高，其耐磨性也比鈦合金、鋁合金好，密度只有

鋼的1/3,與鋁相近。汽車上用來制作汽車活塞、制動部件

等。其中，纖維補強金屬基復(fù)合材料（FRM）,是利用纖維

的特性制造輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的成功例子。通過這些輕質(zhì)復(fù)合

材料的使用，可以有效地減少整車重量。

是指通過在陶鎏材料中加入顆粒、晶須與纖維等

得到的陶瓷基復(fù)合材料，可以使陶瓷的韌性大大提高。

陶瓷基復(fù)合材料具有高強度、高模量、低密度、

耐高溫、高的耐磨性和良好的韌性，目前已用于高速切削

工具和內(nèi)燃機部件上。

陶瓷基復(fù)合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

汽車工業(yè)的研究重點是用陶瓷復(fù)合材料替代金屬

制造發(fā)動機的零部件。汽車發(fā)動機部件以至整機，用陶瓷

材料可以提高熱效率、無需水冷，而且比硬質(zhì)合金的重量

輕的多。例如，采用氮化硅陶鎏復(fù)合材料制造發(fā)動機的渦

輪增壓器，比銀基熱合金渦輪增壓器的重量減輕34%,啟

動到104r/min所需的時間縮短了36%。

第二節(jié)陶瓷材料

傳統(tǒng)上的“陶瓷”一詞是陶器和瓷器的總稱，陶

瓷的定義為：凡經(jīng)原料配制、坯料成型、窯爐燒成工藝制

成的產(chǎn)品，都稱為陶瓷（這也包括了粉末冶金制品）。

現(xiàn)代陶瓷材料是以特種陶瓷為基礎(chǔ)由傳統(tǒng)陶瓷發(fā)

展起來，有鮮明特點的一類新型工程材料。它早已超出了

傳統(tǒng)陶瓷的概念和范疇，擴大到了所有無機非金屬材料，

是一種高新技術(shù)的產(chǎn)物。

一、陶瓷材料的性能

1.力學(xué)性能與金屬材料相比，陶瓷的彈性模量大，硬

度高，抗壓強度高。但脆性大，抵抗裂紋擴展的能力很低。

2.熱性能陶瓷屬于耐高溫材料，它的熔點高，大

多數(shù)在2000C以上具有的金屬材料高得多的抗氧化性和

耐熱性：陶瓷的抗蠕變能力強，熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)小，

紅硬性可達1000℃。但多數(shù)陶瓷材料的抗熱震性都很差。

3.化學(xué)性能陶瓷的化學(xué)性能非常穩(wěn)定，具有優(yōu)良的

抗氧化性和不可耐燒性。一般不會被氧化。此外陶瓷對酸、

堿、鹽和熔融的有色金屬有較強的耐蝕性，不會發(fā)生老化。

4.電性能陶鎏材料的電性能可在很大的范圍內(nèi)變

化。室溫下的大多數(shù)陶透都是電絕緣體，因此大量由于制

造隔電的瓷質(zhì)絕緣器件。某些特種陶瓷具有導(dǎo)電性和導(dǎo)磁

性，是作為功能材料開發(fā)的特殊陶瓷品種。

二、常用工業(yè)陶瓷

1.普通陶瓷以粘土、長石、石英等天然原料為主，經(jīng)粉

碎、成型、燒結(jié)工藝制成的產(chǎn)品均屬普通陶瓷（傳統(tǒng)陶瓷）。

如日用陶瓷、建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、低壓和高壓電密、化

工陶瓷（耐酸、堿）、多孔陶瓷。

2.特種陶瓷特種陶瓷是指用化工原料制成的，具有許多

優(yōu)異性能的陶瓷。包括所有新型無機非金屬材料，都屬于

特種陶瓷。如：

氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷和敏感陶瓷

氧化鋁陶瓷

氧化鋁陶瓷的主要成分是A12O3,又稱為剛玉瓷。

它具有高硬度，高溫強度高，有良好的耐磨性、絕緣性和化

學(xué)穩(wěn)定性。但抗熱震性能差，不能承受溫度的突變。由于

它優(yōu)異的綜合性能，使其成為應(yīng)用最廣泛的高溫陶瓷。在

汽車工業(yè)中的典型用途為火花塞絕緣體，汽車排氣凈化

器、發(fā)動機缸蓋底板、氣缸套、活塞頂?shù)取?/p>

氮化硅陶瓷

氮化硅陶瓷的顯著特點是抗熱震性能好，具有自

潤滑性優(yōu)異的電絕緣性。常用作高溫軸承、耐蝕水泵密封

環(huán)等。

碳化硅陶瓷

碳化硅陶瓷是目前高溫強度最高的陶瓷，它在

1400（的高溫下仍能保持500?600MPa的抗彎強度。常

用于火箭尾噴嘴、燃氣輪機的葉片、核燃料的包裝材料等,

也可制作耐磨密封圈。

敏感陶鎏

敏感陶瓷是一種采用粉末冶金的方法制成的精細

陶瓷，按其功能和敏感效應(yīng)又分為半導(dǎo)體陶瓷、介電陶瓷、

鐵電陶鎏、熱電陶瓷、壓電陶瓷導(dǎo)電陶瓷和磁性陶瓷等。

陶瓷類敏感元件或傳感器是借助于敏感陶瓷的物

理量(或化學(xué)量)對電參量變化的敏感性，實現(xiàn)對溫度、

濕度、電、磁、聲、光、力和射線等信息進行檢測的器件,

敏感陶瓷作為其主體材料而得到日益廣泛的應(yīng)用。

三、汽車上常用的功能陶瓷

做為結(jié)構(gòu)材料和功能材料，陶瓷在汽車中有廣泛

的用途。經(jīng)過實驗與工業(yè)化應(yīng)用證明：陶瓷材料優(yōu)越的機

械特性與高溫化學(xué)性能，已遠遠超過金屬材料或其它材料

制成的零部件。由于這些部件體積很小，而且材料的密度

較小，重量輕，靈敏度高對惡劣環(huán)境的適應(yīng)性好。此外，金

屬體表面噴涂耐磨潤滑陶瓷在汽車上也有應(yīng)用?；钊h(huán)表

面耐涂料層(AL2O3.Cr2O3.WC.A12TiO5等)，轉(zhuǎn)動部

件的潤滑耐磨涂層，隔熱涂層和耐磨涂層等。

汽車中應(yīng)用的功能陶瓷

材料特性制品

A12O3絕緣性基板，封袋

氧化物

MgO溫度敏感器

硅酸鹽透光性車窗擋風(fēng)調(diào)光

BaTiO3誘電性回路部件

(MnNiZn)Fe3磁性馬達

04

B”—A12O3導(dǎo)體NaS電池

ZrO2測氧測溫元件，燃

料電池

過渡金屬氧化半導(dǎo)體熱敏濕敏元件

物

PZT壓電性機電轉(zhuǎn)換器，加速

傳感器

PT流量計，壓力傳感

器

水晶

非氧化ZnS發(fā)光性液晶計時器，光電

物開關(guān)

SiC導(dǎo)電性氣體點火器，發(fā)熱

體

陶瓷材料在汽車中的應(yīng)用

陶瓷應(yīng)用于汽車上，可以有效地降低車輛的重量、

提高發(fā)動機的熱效率、降低油耗，減少排氣污染，提高易損

件壽命、完善汽車智能性功能等都有重要意義。

近些年來，國際特種陶瓷界的科學(xué)家經(jīng)過艱苦試

驗與攻關(guān)，已開發(fā)研制出一大批汽車用功能陶瓷制品，下

面介紹幾種常用功能陶鎏制品：

氧化借陶瓷氧傳感器、堇青石陶瓷蜂窩催化劑載

體、陶瓷氣門加熱器、爆燃傳感器和各種陶瓷傳感元件

等。

第三節(jié)玻璃

玻璃是汽車不可缺少的組成部分，正是它承擔(dān)著擋

風(fēng)、遮雨和采光的基本功能，而且也對汽車的外觀和內(nèi)在

性能起著重要的作用。隨著人們對汽車在美觀、舒適和環(huán)

保等方面的標(biāo)準(zhǔn)越來越高，汽車玻璃已日益成為設(shè)計師們

實現(xiàn)各種附加功能的重要工具，是現(xiàn)代汽車工業(yè)和建筑業(yè)

等行業(yè)不可缺少的材料。

一、玻璃的性能

玻璃是一種非晶形固體，它是以石英砂、純堿、

長石、石灰石等為主要原料，并加入某些金屬氧化物等輔

料，在高溫窯中煩燒至熔融后，經(jīng)成型、冷卻所獲得的非金

屬材料。

(1)密度普通玻璃的密度一般為2.5左右，石英玻璃

的密度最小，為2.3,而鉛玻璃的最大密度可達8。

(2)力學(xué)性能抗拉強度低，抗壓強度高，硬度較高(莫

氏4?8級)，韌性很差，是典型的脆性材料。

(3)耐熱性普通玻璃的耐熱性較差，經(jīng)過熱處理后，

可提高其耐熱性。

(4)化學(xué)穩(wěn)定性玻璃有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對酸、堿的

腐蝕具有較強的抵抗能力。但氫氟酸對玻璃具有較強的腐

蝕作用。

(5)絕緣性固態(tài)玻璃具有良好的絕緣性能，可用于制

造各種絕緣器材和電學(xué)儀器。但液態(tài)玻璃卻具有良好的導(dǎo)

電性。

(6)光學(xué)性質(zhì)玻璃最突出的特點是具有良好的光學(xué)性

質(zhì)。玻璃的光學(xué)性質(zhì)主要反映在透明性和折光性。

二、常用玻璃的種類、特點與主要用途

按其化學(xué)組成的不同可分為：鈉玻璃、鉀玻璃、鉛玻璃、

鋁鎂玻璃、硼硅玻璃和石英玻璃等。

按用途的不同還可分為：建筑玻璃、工業(yè)玻璃、光學(xué)玻璃、

化學(xué)玻璃與玻璃纖維等。其中建筑玻璃有平板玻璃、波紋

玻璃、玻璃磚和異形玻璃構(gòu)件；工業(yè)玻璃有泡沫玻璃、夾

絲玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃、中空玻璃以與磨光玻璃等;

而平板玻璃又有一般窗用玻璃、壓花玻璃、磨砂玻璃、彩

色玻璃和浮法玻璃的種類。

常用的幾種玻璃產(chǎn)品

平板玻璃通常是指窗用平板玻璃，又稱鏡片玻璃。在

日常生活中隨處可見。

磨砂玻璃通常又叫毛玻璃。它是對平板玻璃進行表

面磨砂處理而得到的。其主要特點是透光不透明，常用于

制作浴室、衛(wèi)生間門窗等，還可用于制作燈罩、黑板面等。

浮法玻璃是經(jīng)錫槽浮拋成型的高質(zhì)量平板玻璃。主要

特點是表面平整，無波紋，光學(xué)性質(zhì)比一般平板玻璃優(yōu)良。

多用于櫥窗的制作與高級建筑的門窗等。

鋼化玻璃鋼化玻璃是普通玻璃經(jīng)過高溫淬火處理的

特種玻璃，即將普通玻璃加熱到一定溫度后，迅速冷卻進

行特殊鋼化處理。其性能特點是具有很高的溫度急變抵抗

能力，強度也較高。鋼化玻璃主要用于高層建筑的門窗、

廠房的天窗、汽車、火車、船舶的門窗和擋風(fēng)玻璃等。

夾絲玻璃又稱防碎玻璃，玻璃中間夾有一層金屬網(wǎng)。

夾絲玻璃又分為夾絲壓花玻璃（在壓延過程中夾入金屬絲

或網(wǎng)，一面壓有花紋的平板玻璃）、夾絲磨光玻璃（表面

進行磨光的夾絲玻璃）。特點是強度高，不易破碎。即使破

碎，玻璃碎片也會附著在金屬網(wǎng)上而不易脫落，具有一定

的安全作用。適用于建筑中需要采光而對安全性要求又比

較高的場合，如廠房天窗、防火門窗、地下采光窗等。

夾層玻璃又稱安全玻璃。它是將兩片以上的平板類

玻璃用聚乙烯醇縮丁醛塑料襯片粘合而成，具有較高的強

度。在受到破壞時，會產(chǎn)生輻射狀或同心圓形裂紋，碎片不

易脫落，且不影響透明度，不產(chǎn)生折光現(xiàn)象。

信號玻璃主要有平板色玻璃、凸透鏡玻璃、偏光鏡

玻璃和牛眼形玻璃四類。信號玻璃的質(zhì)量要求遠高于普通

玻璃。它要求具有色彩鮮艷且均勻一致，較高的透明度，有

選擇的色光透過性等特性。廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、水路、

航空等領(lǐng)域制作各種信號機、信號燈。

玻璃纖維制成玻璃纖維的玻璃主要為二氧化硅和其它氧

化物的共熔體并以極快的速度抽拉成細絲狀玻璃，直徑一

般為（5~9）pm,玻璃纖維柔軟如絲，比玻璃的強度和韌

性高得多，其抗拉強度可達1000~3000Mpa,比高強度

鋼還高出兩倍；耐熱性高，在250T以下力學(xué)性能變化不

大；化學(xué)穩(wěn)定性好，主要缺點是脆性較大。玻璃纖維若與

合成樹脂結(jié)合在一起，便形成了性能較好的好的玻璃纖維

增強復(fù)合材料，即玻璃鋼；玻璃纖維也可以制成耐火織物。

三、常用汽車玻璃

汽車用玻璃的使用量占汽車總重的3%左右（轎車）。

玻璃是汽車上具有重要功能的外裝件。汽車上使用的玻璃

主要是窗玻璃，對玻璃的透明性、耐侯性、強度與安全性

有很高的要求。在現(xiàn)代汽車中，玻璃不僅僅是一種功能性

外裝件，而且還兼顧了保證開闊視野、良好的乘坐環(huán)境、

降低空氣阻力和美觀等多種功能。玻璃優(yōu)良的造型設(shè)計，

可以有利于降低汽車的空氣阻力，減少燃料的消耗?，F(xiàn)代

汽車流行的曲面風(fēng)窗玻璃，使汽車的造型更加美觀實用。

根據(jù)玻璃在汽車上的安裝位置不同，分為風(fēng)窗玻

璃、后窗玻璃、前角窗玻璃、前門窗玻璃、后門窗玻璃、

后角窗玻璃和后側(cè)窗玻璃等。此外，汽車用玻璃必須是安全

性能高的夾層玻璃、局部鋼化玻璃或鋼化玻璃。

汽車玻璃

四、新型汽車玻璃簡介

現(xiàn)代汽車工業(yè)對于汽車玻璃的性能要求上越來越

高。隨著科技水平的發(fā)展，新型功能性玻璃材料應(yīng)運而生,

并廣泛地運用于汽車上。這里介紹幾種常見的新型汽車玻

璃:防紫外線鋼化玻璃、具有紅外反射功能的汽車擋風(fēng)玻

璃、智能化自潔性抗反射玻璃和超吸熱玻璃。

防紫外線鋼化玻璃

是利用一些金屬氧化物的納米粒子，對紫外線的

選擇性吸收與反射作用，選擇采用了納米態(tài)的含有Co、

Fe、Cr?等氧化物族系，經(jīng)高溫涂敷融熔燒結(jié)整合處理，而

獲得的一種具有紫外線輻射的防護特性滿足車輛作業(yè)使用

條件的新品玻璃，具有永久性防紫外線輻射的功能。

具有紅外反射功能的汽車擋風(fēng)玻璃

具有紅外反射功能的汽車擋風(fēng)玻璃采用中頻交流磁

控濺射鍍膜技術(shù)，在夾膠安全玻璃的里側(cè)沉積一層具有極

高可見光透過率、很高紅外反射率的特殊功能薄膜，可以

極大提高駕乘舒適性。在炎熱的盛夏，對具有強烈熱效應(yīng)

的中遠紅外線產(chǎn)生80%以上的反射作用，使轎車內(nèi)的駕乘

人員感覺猶如在茂樹厚蔭之中；在寒冷的冬天，可使駕乘

室內(nèi)的熱量不會以紅外輻射的形式散發(fā)，使轎車具有冬暖

夏涼的功效。

智能化自潔性抗反射玻璃

自凈玻璃自凈玻璃又稱之為自潔玻璃，它是在平

板玻璃表面涂覆了一層透明的二氧化鈦光催化劑涂膜的新

玻璃。當(dāng)被稱為“光觸媒”的二氧化鈦催化劑膜遇到太陽

光或熒光燈、紫外線照射后，在外界光的激發(fā)狀態(tài)下會使

玻璃面層上的透明二氧化鈦表面附著的有機物、污染物變

成氧化碳和水且自動消除。

超吸熱玻璃

顧名思義就是與普通玻璃相比有著非同一般的

吸熱性能的玻璃產(chǎn)品，而且除了吸收熱量以外，這種玻璃

還能吸收陽光中大部分的紫外線。該種玻璃的配方可以在

不過份犧牲玻璃透光率的前提下，大幅度改善紅外線與紫

外線吸收性能。與普通玻璃相比，超吸熱玻璃在紅外線和

紫外線透過率兩項指標(biāo)上有著明顯的優(yōu)勢，且穩(wěn)定性好、

更有利于環(huán)保等特點。

第四節(jié)摩擦材料

汽車用摩擦材料，是汽車上的消耗性材料之一，

主要起到傳遞動力、制動減速、停車制動等作用，是汽車

制動系統(tǒng)與行車系統(tǒng)的重要組成部分。采用摩擦材料制造

的零部件主要包括汽車制動摩擦片、汽車離合器摩擦片與

手制動摩擦片等。

一、汽車用摩擦材料的性能要求

1）摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)是摩擦材料的一個最為主要的技

術(shù)指標(biāo)，通常不是一個常數(shù)，而是受溫度、壓力、速度、表

面狀態(tài)、摩擦環(huán)境等的影響而變化。理想的摩擦系數(shù)是對