汽車用非金屬材料的檢測
發(fā)布日期：2019年4月17日 瀏覽次數(shù)：
摘要：介紹了一些汽車非金屬材料的檢測項(xiàng)目，包括內(nèi)飾材料在擋風(fēng)玻璃上的霧化、燃油箱的透氣性能、座椅材料的透氣透濕性能、內(nèi)胎和安全氣囊的氣體阻隔性能等。包括這些檢測項(xiàng)目的檢測目的、檢測方法、遵循標(biāo)準(zhǔn)等。
關(guān)鍵詞：汽車；非金屬材料；檢測
1、概述
隨著非金屬材料的性能及加工工藝的日新月異，非金屬材料正以前所未有的速度被應(yīng)用在汽車上。平均每輛轎車非金屬材料的用量已由 1981年的68.4公斤提高到目前的150～180公斤。伴隨非金屬材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用范圍的日益擴(kuò)大，也給此類材料相應(yīng)性能的檢測提出了要求，例如汽車內(nèi)飾材料有毒有害物質(zhì)的揮發(fā)對人體的影響，內(nèi)飾材料揮發(fā)物質(zhì)在擋風(fēng)玻璃上的冷凝對司機(jī)駕駛安全的影響，塑料燃油箱的透氣性，內(nèi)胎、安全氣囊的阻隔性，座墊、靠背等和人體接觸材料的透氣透濕性對乘駕人員舒適度的影響等等，針對這些問題，相應(yīng)的檢測方法、檢測標(biāo)準(zhǔn)、檢測儀器也相繼推出和不斷完善，下面，筆者將對相關(guān)檢測項(xiàng)目的情況進(jìn)行簡要介紹。
2、汽車內(nèi)飾材料揮發(fā)物質(zhì)對擋風(fēng)玻璃影響的檢測
汽車內(nèi)裝飾材料，如工程塑料、紡織品、皮革、無紡布等，以及安裝這些材料所用的各種粘合劑，在高溫的作用下，其容易揮發(fā)的成分會蒸發(fā)出來，并在汽車窗戶或擋風(fēng)玻璃上形成凝結(jié) ,造成司機(jī)視線不良，嚴(yán)重影響行車安全。目前，國外已有這方面的檢測，遵循的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)為DIN 75201、ISO 6452、SAE J1756等，國內(nèi)部分汽車及內(nèi)飾件生產(chǎn)企業(yè)或?yàn)榱颂岣弋a(chǎn)品品質(zhì)、或?yàn)榱碎_拓海外市場的需要，也對相關(guān)檢測引起了足夠重視。
內(nèi)飾件 霧化 檢測 有兩種試驗(yàn)方法：光澤度測試法和重量測試法。前者是通過玻璃板在霧化前后光澤度的變化來衡量被測試樣的霧化特性；后者則是通過鋁箔在霧化前后質(zhì)量的變化得到霧化凝結(jié)物的質(zhì)量。另外通過試驗(yàn)得出的“成霧值”或“霧化 -凝結(jié)物的質(zhì)量”還能定量地得出該試樣有毒有害物質(zhì)的揮發(fā)量；通過對車前氙氣燈霧化值測試，還能夠測試車前燈的霧化現(xiàn)象能在多大程度上影響照明度。
目前在中國市場上銷售的霧化測試設(shè)備有德國哈克、中國濟(jì)南蘭光等品牌。
3、汽車塑料燃油箱透氣性能的檢測
與鋼板燃油箱相比，汽車塑料燃油箱具有更安全、耐腐蝕、使用壽命長等特性，且造型隨意、生產(chǎn)成本低，目前中國轎車的塑料燃油箱使用率已達(dá)到 86％。
塑料燃油箱雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但相比鋼板燃油箱其最大缺點(diǎn)為材料的阻隔性能差，會造成燃油的穿透性揮發(fā)，需要對其阻隔性能進(jìn)行測試，以選擇理想的材料。傳統(tǒng)的測試方法為：把定量的汽油注入油箱后，密封，稱量燃油箱得到其質(zhì)量 M1，放置足夠時(shí)間后（一般要超過100天），再次進(jìn)行稱量得到其質(zhì)量M2，計(jì)算△M=M1-M2，△M即為燃油的揮發(fā)量。此種方法需要測試時(shí)間長，要求有高精度的稱量工具，實(shí)現(xiàn)起來比較困難。
ASTM D3985給出了另外一種測試方法。切取燃油箱的塑料薄片，測量薄片的氧氣透過量，通過對各種塑料薄片的透氧量進(jìn)行比較，從而科學(xué)迅速地得出哪種塑料更具有良好的阻隔性，更適于用來制造燃油箱。
ASTM F1307中，則給出了整個(gè)容器的測試方法，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)油箱密封性的檢測試驗(yàn)。
4、汽車座椅材料透氣度、透濕性的檢測
駕乘人員在汽車內(nèi)長途跋涉，往往要在車內(nèi)坐幾個(gè)甚至幾十個(gè)小時(shí)，所以汽車座椅材料的透氣、透濕 性能比其它地方要求更高，更嚴(yán)格。好的座墊、靠椅應(yīng)該柔軟有彈性， 并具有良 好的透氣、透濕性能，使駕乘人員的汗液能順利地排出，使人感覺舒適。
透氣度的檢測方法為：取規(guī)定尺寸的試樣置于試驗(yàn)腔內(nèi)，在試樣一側(cè)抽空，使試樣兩側(cè)形成一定的壓差，在此壓差下測量氣體在一定時(shí)間內(nèi)通過試樣給定面積內(nèi)的流量，計(jì)算透氣率；或者保持通過試樣的流量，測量試樣兩側(cè)的壓差，計(jì)算空氣流通阻力。該測試方法遵循GB/T10655-2003。
透濕性的檢測方法為：把試樣恒溫地夾在干濕腔之間，位于測試腔的傳感器分析腔內(nèi)濕度的變化，并跟蹤由預(yù)設(shè)下限值至上限值所需的時(shí)間，通過連續(xù)多次測量和系統(tǒng)分析，求出試樣的透濕量和透濕系數(shù)。該測試方法遵循ASTM E398。
5、汽車內(nèi)胎、安全氣囊的氣體阻隔性檢測
制造汽車內(nèi)胎和安全氣囊的材料都要求有良好的阻隔性，前者保證汽車長時(shí)間運(yùn)行而不必充氣，后者保證在發(fā)生事故碰撞的瞬間，能迅速鼓起，保證有一定的壓力。
傳統(tǒng)檢測方法為把成品內(nèi)胎或安全氣囊充氣至一定壓力，記錄下此時(shí)壓力表值，放置一段時(shí)間后，觀察壓力表值的壓降，從而得出其阻隔性能。此種檢測方法一般要很長時(shí)間才能得出結(jié)果（有時(shí)需要一年以上），實(shí)現(xiàn)起來比較困難。現(xiàn)在可以采用濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司生產(chǎn)的VAC-V1型氣體滲透儀，在被測材料上取樣，裝夾在儀器上，使試樣兩側(cè)保持一恒定的壓差，測量氣體滲過試樣之后壓力隨時(shí)間的變化，從而得出材料的阻隔性能。在該儀器上做這方面的試驗(yàn)一般24小時(shí)以內(nèi)就可完成，大大提高了工作效率。
6、其它汽車非金屬材料的檢測
汽車上所用的非金屬材料非常多，并且同一種材料用在不同的部位有不同的性能要求，也就需要進(jìn)行各種項(xiàng)目的檢測。例如拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、硬度、彎曲強(qiáng)度、色澤、摩擦系數(shù)等等。
另外在汽車的使用過程中，還會大量使用各種各樣的膠粘劑，膠粘劑性能的好壞對整車質(zhì)量有至關(guān)重要的影響，所以還要對這一類非金屬材料進(jìn)行剪切、拉伸、扯離等性能測試。
7、結(jié)束語
非金屬材料質(zhì)輕，可使汽車輕量化以達(dá)到節(jié)能效果，尤其是此類材料良好的加工工藝賦予了汽車生產(chǎn)商更高的零件設(shè)計(jì)和造型自由度。隨著非金屬材料越來越多地應(yīng)用在汽車上， 材料檢測對材料使用的安全性以及最優(yōu)化使用將會提供更有力的支持。
參考文獻(xiàn)：
• 周達(dá)飛 .汽車用塑料——塑料在汽車中的應(yīng)用 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003
• 丁紹蘭 .革制品分析檢驗(yàn)技術(shù) 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003
• 李尹熙 .汽車用非金屬材料 北京：北京理工大學(xué)出版社，1999 (end)
關(guān)鍵詞：汽車；非金屬材料；檢測
1、概述
隨著非金屬材料的性能及加工工藝的日新月異，非金屬材料正以前所未有的速度被應(yīng)用在汽車上。平均每輛轎車非金屬材料的用量已由 1981年的68.4公斤提高到目前的150～180公斤。伴隨非金屬材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用范圍的日益擴(kuò)大，也給此類材料相應(yīng)性能的檢測提出了要求，例如汽車內(nèi)飾材料有毒有害物質(zhì)的揮發(fā)對人體的影響，內(nèi)飾材料揮發(fā)物質(zhì)在擋風(fēng)玻璃上的冷凝對司機(jī)駕駛安全的影響，塑料燃油箱的透氣性，內(nèi)胎、安全氣囊的阻隔性，座墊、靠背等和人體接觸材料的透氣透濕性對乘駕人員舒適度的影響等等，針對這些問題，相應(yīng)的檢測方法、檢測標(biāo)準(zhǔn)、檢測儀器也相繼推出和不斷完善，下面，筆者將對相關(guān)檢測項(xiàng)目的情況進(jìn)行簡要介紹。
2、汽車內(nèi)飾材料揮發(fā)物質(zhì)對擋風(fēng)玻璃影響的檢測
汽車內(nèi)裝飾材料，如工程塑料、紡織品、皮革、無紡布等，以及安裝這些材料所用的各種粘合劑，在高溫的作用下，其容易揮發(fā)的成分會蒸發(fā)出來，并在汽車窗戶或擋風(fēng)玻璃上形成凝結(jié) ,造成司機(jī)視線不良，嚴(yán)重影響行車安全。目前，國外已有這方面的檢測，遵循的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)為DIN 75201、ISO 6452、SAE J1756等，國內(nèi)部分汽車及內(nèi)飾件生產(chǎn)企業(yè)或?yàn)榱颂岣弋a(chǎn)品品質(zhì)、或?yàn)榱碎_拓海外市場的需要，也對相關(guān)檢測引起了足夠重視。
內(nèi)飾件 霧化 檢測 有兩種試驗(yàn)方法：光澤度測試法和重量測試法。前者是通過玻璃板在霧化前后光澤度的變化來衡量被測試樣的霧化特性；后者則是通過鋁箔在霧化前后質(zhì)量的變化得到霧化凝結(jié)物的質(zhì)量。另外通過試驗(yàn)得出的“成霧值”或“霧化 -凝結(jié)物的質(zhì)量”還能定量地得出該試樣有毒有害物質(zhì)的揮發(fā)量；通過對車前氙氣燈霧化值測試，還能夠測試車前燈的霧化現(xiàn)象能在多大程度上影響照明度。
目前在中國市場上銷售的霧化測試設(shè)備有德國哈克、中國濟(jì)南蘭光等品牌。
3、汽車塑料燃油箱透氣性能的檢測
與鋼板燃油箱相比，汽車塑料燃油箱具有更安全、耐腐蝕、使用壽命長等特性，且造型隨意、生產(chǎn)成本低，目前中國轎車的塑料燃油箱使用率已達(dá)到 86％。
塑料燃油箱雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但相比鋼板燃油箱其最大缺點(diǎn)為材料的阻隔性能差，會造成燃油的穿透性揮發(fā)，需要對其阻隔性能進(jìn)行測試，以選擇理想的材料。傳統(tǒng)的測試方法為：把定量的汽油注入油箱后，密封，稱量燃油箱得到其質(zhì)量 M1，放置足夠時(shí)間后（一般要超過100天），再次進(jìn)行稱量得到其質(zhì)量M2，計(jì)算△M=M1-M2，△M即為燃油的揮發(fā)量。此種方法需要測試時(shí)間長，要求有高精度的稱量工具，實(shí)現(xiàn)起來比較困難。
ASTM D3985給出了另外一種測試方法。切取燃油箱的塑料薄片，測量薄片的氧氣透過量，通過對各種塑料薄片的透氧量進(jìn)行比較，從而科學(xué)迅速地得出哪種塑料更具有良好的阻隔性，更適于用來制造燃油箱。
ASTM F1307中，則給出了整個(gè)容器的測試方法，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)油箱密封性的檢測試驗(yàn)。
4、汽車座椅材料透氣度、透濕性的檢測
駕乘人員在汽車內(nèi)長途跋涉，往往要在車內(nèi)坐幾個(gè)甚至幾十個(gè)小時(shí)，所以汽車座椅材料的透氣、透濕 性能比其它地方要求更高，更嚴(yán)格。好的座墊、靠椅應(yīng)該柔軟有彈性， 并具有良 好的透氣、透濕性能，使駕乘人員的汗液能順利地排出，使人感覺舒適。
透氣度的檢測方法為：取規(guī)定尺寸的試樣置于試驗(yàn)腔內(nèi)，在試樣一側(cè)抽空，使試樣兩側(cè)形成一定的壓差，在此壓差下測量氣體在一定時(shí)間內(nèi)通過試樣給定面積內(nèi)的流量，計(jì)算透氣率；或者保持通過試樣的流量，測量試樣兩側(cè)的壓差，計(jì)算空氣流通阻力。該測試方法遵循GB/T10655-2003。
透濕性的檢測方法為：把試樣恒溫地夾在干濕腔之間，位于測試腔的傳感器分析腔內(nèi)濕度的變化，并跟蹤由預(yù)設(shè)下限值至上限值所需的時(shí)間，通過連續(xù)多次測量和系統(tǒng)分析，求出試樣的透濕量和透濕系數(shù)。該測試方法遵循ASTM E398。
5、汽車內(nèi)胎、安全氣囊的氣體阻隔性檢測
制造汽車內(nèi)胎和安全氣囊的材料都要求有良好的阻隔性，前者保證汽車長時(shí)間運(yùn)行而不必充氣，后者保證在發(fā)生事故碰撞的瞬間，能迅速鼓起，保證有一定的壓力。
傳統(tǒng)檢測方法為把成品內(nèi)胎或安全氣囊充氣至一定壓力，記錄下此時(shí)壓力表值，放置一段時(shí)間后，觀察壓力表值的壓降，從而得出其阻隔性能。此種檢測方法一般要很長時(shí)間才能得出結(jié)果（有時(shí)需要一年以上），實(shí)現(xiàn)起來比較困難。現(xiàn)在可以采用濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司生產(chǎn)的VAC-V1型氣體滲透儀，在被測材料上取樣，裝夾在儀器上，使試樣兩側(cè)保持一恒定的壓差，測量氣體滲過試樣之后壓力隨時(shí)間的變化，從而得出材料的阻隔性能。在該儀器上做這方面的試驗(yàn)一般24小時(shí)以內(nèi)就可完成，大大提高了工作效率。
6、其它汽車非金屬材料的檢測
汽車上所用的非金屬材料非常多，并且同一種材料用在不同的部位有不同的性能要求，也就需要進(jìn)行各種項(xiàng)目的檢測。例如拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、硬度、彎曲強(qiáng)度、色澤、摩擦系數(shù)等等。
另外在汽車的使用過程中，還會大量使用各種各樣的膠粘劑，膠粘劑性能的好壞對整車質(zhì)量有至關(guān)重要的影響，所以還要對這一類非金屬材料進(jìn)行剪切、拉伸、扯離等性能測試。
7、結(jié)束語
非金屬材料質(zhì)輕，可使汽車輕量化以達(dá)到節(jié)能效果，尤其是此類材料良好的加工工藝賦予了汽車生產(chǎn)商更高的零件設(shè)計(jì)和造型自由度。隨著非金屬材料越來越多地應(yīng)用在汽車上， 材料檢測對材料使用的安全性以及最優(yōu)化使用將會提供更有力的支持。
參考文獻(xiàn)：
• 周達(dá)飛 .汽車用塑料——塑料在汽車中的應(yīng)用 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003
• 丁紹蘭 .革制品分析檢驗(yàn)技術(shù) 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003
• 李尹熙 .汽車用非金屬材料 北京：北京理工大學(xué)出版社，1999 (end)
