单元二任务三有色金属与非金属材料在汽车上的应用总结

《汽车机械基础》城市建设系陆青松安徽城市管理职业技术学院第1页，共14页。

学习单元二汽车工程材料

本单元的学习任务可以分为：学习任务一汽车金属材料的力学性能学习任务二汽车典型零件选材及热处理学习任务三有色金属与非金属材料在汽车上的应用第2页，共14页。

三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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任务描述：为了满足汽车上某些零件的要求，为了使汽车轻量化，除了黑色金属之外，汽车上还采用了有色金属与非金属材料。通过观看汽车发动机零部件实物及认识其主要零件所使用的材料，使学生能够辨识主要汽车零部件采用的有色金属与非金属材料，并理解掌握其主要的选材原则。学习目标：1.学习铝、铜及其合金在车上的应用；2.学习非金属材料的主要特点以及它们在汽车上的应用。第3页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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一、有色金属材料工业生产中通常把钢铁称为黑色金属，而黑色金属以外的金属材料统称为有色金属。有色金属产量低、价格高，但具有许多特殊的物理、化学和力学性能，能够满足汽车上某些零件的特殊要求，故称为汽车工业中不可缺少的金属材料。有色金属材料种类繁多，在工业中应用比较广泛的是铝、铜及其合金。第4页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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（一）铝及铝合金

1、纯铝铝是目前工业中用量最大的有色金属。铝的密度小（约2.7g/cm³，大约是钢或铁密度的三分之一，熔点为660℃，导电、导热性良好（仅次于金、银和铜），强度低（σb=80～100MPa），硬度低（25～30HBW），塑性好（δ=35%～40%）。由于铝表面能生成一层极致密的氧化铝膜，能阻止铝的继续氧化，所以铝在空气中有良好的抗腐蚀能力。因为铝具有上述特点，所以工业纯铝主要用于导电、导热或者耐腐蚀的零件。例如汽车加热器、散热器、蒸发器及油冷却器等；此外纯铝还可以做装饰件和铭牌等。第5页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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2、铝合金铝中加入适当的铜、镁、硅、锰等元素构成了铝合金。铝合金不仅强度提高，还可以通过变形、热处理等方法进一步强化，同时还保留了塑性好和耐腐蚀的优点，所以铝合金被用于制造要求质量轻、强度高的零件。铝合金依据其成分和工艺性能，可分为变形铝合金和铸造铝合金。第6页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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（二）铜及铜合金1、纯铜纯铜外观呈紫红色，又称紫铜。它的密度约为8.9g/cm³，熔点为1083℃，具有良好的导电性和导热性、极好的塑性以及较高的耐腐蚀性，但力学性能较差，不宜用来制造结构零件，常用来制造电线、电缆等导电材料。2、铜合金铜合金比纯铜的强度高，而且具有许多优良的物理、化学性能。铜合金按照化学成分不同分为黄铜、青铜和白铜等。第7页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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（三）轴承合金轴承合金是用来制造滑动轴承的特定材料。当轴在轴承中运转工作时，轴承表面承受一定的交变载荷，并与轴发生强烈的摩擦。为了减少轴承对轴的磨损，保证轴的运转精度和机器的正常工作，轴承合金应满足以下要求：摩擦系数小、耐磨性好、抗压强度高、导热性好。目前汽车上应用较多的轴承合金是铜基合金（铜铅合金和铅青铜）和铝基合金（铝锡合金、铝合金和铝硅合金）。第8页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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二、非金属材料非金属材料包括除金属材料以外几乎所有的材料，主要有各类高分子材料（塑料、橡胶、合成纤维、部分胶粘剂等）、陶瓷材料（各种陶器、瓷器、耐火材料、玻璃、水泥及近代无机非金属材料等）和各种复合材料等。工程材料仍然以金属材料为主，这大概在相当长的时间内不会改变。但近年来高分子材料、陶瓷等非金属材料的急剧发展，在材料的生产和使用方面均有重大的进展，正在越来越多地应用于各类工程中。非金属材料已经不是金属材料的代用品，而是一类独立使用的材料，有时甚至是一种不可取代的材料。第9页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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（一）高分子材料高分子材料又称高聚物，通常高聚物根据机械性能和使用状态可分为橡胶、塑料、合成纤维、胶黏剂和涂料五类。各类高聚物之间并无严格的界限。同一高聚物采用不同的合成方法和成型工艺，可以制成塑料，也可制成纤维，比如尼龙就是如此。而像聚氨酯一类的高聚物，在室温下既有玻璃态性质，又有很好的弹性，所以很难说它是橡胶还是塑料。第10页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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1、塑料按照应用范围，塑料分为三种。（1）通用塑料通用塑料主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料等六大品种。（2）工程塑料工程塑料是指能作为结构材料在机械设备和工程结构中使用的塑料。它们的机械性能较好，耐热性和耐腐蚀性也比较好，是当前大力发展的塑料品种。这类塑料主要有：聚酰胺、聚甲醛、有机玻璃、聚碳酸酯、ABS塑料、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。第11页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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2、橡胶橡胶是具有高弹性的轻度交联的线型高聚物，它们在很宽的温度范围内处于高弹态。一般橡胶在－40℃～80℃范围内具有高弹性，某些特种橡胶在－100℃的低温和200℃高温下都保持高弹性。橡胶的弹性模数很低，只有1MN/m2，在外力作用下变形量可达100%～1000%，外力去除又很快恢复原状。橡胶有优良的伸缩性，良好的储能能力和耐磨、隔音、绝缘等性能，广泛用于制作密封件、减振件、传动件、轮胎和电线等制品。第12页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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（二）陶瓷材料

无机非金属材料按照成分和结构，主要分为无机玻璃、玻璃陶瓷和陶瓷材料三大类。无机玻璃与酸性氧化物和碱性氧化物的高粘度的复杂固体物质，具有无定形结构。玻璃陶瓷又叫玻璃晶体材料，是在无机玻璃完全或部分结晶的基础上得到的，结构处于玻璃和陶瓷之间。陶瓷材料是由成型矿物质高温烧制（烧结）的无机物材料。陶瓷材料可分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷等三种。第13页，共14页。三、有色金属和非金属材料在汽车上的应用学习单元二

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（三）复合材料复合材料是两种或两种以上化学本质不同的组成人工合成的材料。其结构为多相，一类组成（或相）为基体，起粘结作用，另