汽車用非金屬材料的檢測

TESTING OF MOTOR NON-METAL MATERIALS

WANG Yuan-ming

（JINAN LANGUANG M&E TECHNOLOGY CO., LTD. JINAN SHANDONG 250031，China）

    Abstract: The paper introduces some testing items of non-metal materials in motor, what including inner decorating materials fogging on the windscreen, gas permeability capability of fuel tank, gas permeability capability of seat materials, gas barrier capability of inner tube and safe airbag, and so on. Besides these, there are testing aims of these testing items、testing methods and testing standards etc.

    Keywords: motorcar, non-metal materials, testing

1、概述

    隨著非金屬材料（liào）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用在汽車上。平均每輛轎車非金屬材料的用量（liàng）已由 1981年的68.4公斤提高到目（mù）前的150～180公斤。伴隨非金屬材料在汽車領域應用範圍的日益擴大，也給此類材料（liào）相應性（xìng）能的檢測提出了（le）要求，例如汽車內飾材料有毒有害物（wù）質的揮發對人（rén）體的影響，內飾材料（liào）揮發物質在擋風玻璃上的（de）冷凝對司機（jī）駕駛安全的影響，塑料燃油箱的透氣性，內胎、安（ān）全氣囊的阻（zǔ）隔性，座墊、靠背等和人體接觸材料的（de）透氣透濕性對乘駕人員舒適度的影響等等，針對這些問（wèn）題，相應（yīng）的檢測方法、檢（jiǎn）測標準、檢測儀器也（yě）相繼推出和不斷完善，下麵（miàn），筆者（zhě）將對相關檢測項目的情況（kuàng）進行簡要介紹。

2、汽車（chē）內飾材料揮發（fā）物質對擋風玻璃影響的（de）檢測

    汽車（chē）內裝飾材料（liào），如工程塑料、紡（fǎng）織品、皮革、無紡（fǎng）布等（děng），以及安裝這些材料所用的各種粘合劑，在高溫的作用下，其（qí）容易揮發的成（chéng）分會蒸發出來，並在汽車窗戶或擋風玻璃上形成凝（níng）結 ,造成司機視線不良，嚴重影響行（háng）車安全。目（mù）前，國外已有這方（fāng）麵的檢測，遵循的相關測（cè）試標（biāo）準為DIN 75201、ISO 6452、SAE J1756等，國內部分汽（qì）車及內飾件生產企業或（huò）為了提高產（chǎn）品品質、或（huò）為（wéi）了開拓海外市場的需要，也對相關檢測引起了足夠重視。

    內飾件霧化檢測有兩種試驗方法：光澤（zé）度測（cè）試法和重量測試法。前者是（shì）通過玻璃板在霧化前後光澤度的變化來衡量被測試樣的霧化特性；後者則是通過鋁箔在霧化前後質量的變（biàn）化得（dé）到（dào）霧化凝結物的質量。另外通過試驗得出（chū）的“成霧（wù）值”或“霧化 -凝結物的質量”還能定（dìng）量地得出該（gāi）試（shì）樣有毒有害物質的（de）揮發量；通過（guò）對車前氙氣燈霧化值（zhí）測試，還能夠測試車前燈的霧化現象（xiàng）能（néng）在多大程度上影響照（zhào）明度。

    目前在（zài）中國市場上銷（xiāo）售的霧化測試設備有德國哈克、中（zhōng）國濟南17C.COM等品牌。

3、汽車塑料（liào）燃油箱透氣性能的檢（jiǎn）測

    與鋼板燃油箱相比，汽車塑料燃油箱（xiāng）具有更安全、耐腐蝕、使用壽命長等特（tè）性，且造型隨意、生產成本低（dī），目前（qián）中國轎車的塑料燃油箱使用率已達到 86％。

    塑料燃油箱雖（suī）然有諸多（duō）優（yōu）點，但相比鋼板燃油箱其最大缺點為材料的阻隔性能差，會（huì）造成燃油的穿透性揮（huī）發，需要對其（qí）阻隔性（xìng）能進行測試，以選（xuǎn）擇（zé）理想的材料。傳統的測試方法為：把定量的汽油（yóu）注入油箱後，密封，稱量燃油箱得到（dào）其質量 M1，放置（zhì）足夠時間後（一般要超過100天），再次進行稱量得到其質量M2，計算△M=M1-M2，△M即（jí）為燃油的揮發量。此種方法需要測試時間（jiān）長，要求有高精度的稱量工具，實現起（qǐ）來比較困難。

    ASTM D3985給出了另外一種測（cè）試方法。切取燃油箱的塑料薄片，測量薄片的（de）氧氣透過量，通過對各種塑料薄片的透氧量進行比較，從而科學迅速地得出哪種塑料更具有良好的阻隔性，更適於用來製造燃（rán）油箱。

    ASTM F1307中，則（zé）給出了整個容器（qì）的（de）測試方法，從而實現了整個油箱密（mì）封性的檢（jiǎn）測試驗。

4、汽車（chē）座椅材料透氣（qì）度、透濕性（xìng）的檢測

    駕乘人（rén）員在汽車內長途跋涉，往往要在車內坐幾個甚至幾十個小時，所以汽車座椅材料的透氣、透濕 性能比其它地方要求更高，更嚴格。好的座墊、靠椅應該柔軟有（yǒu）彈（dàn）性（xìng）， 並具有良 好（hǎo）的透（tòu）氣、透濕（shī）性（xìng）能，使駕乘人（rén）員的汗液能（néng）順利地排出，使人感覺舒適。

    透氣度的檢測方法為：取規定尺寸的試樣置於試驗腔內，在（zài）試樣一側抽空（kōng），使試樣（yàng）兩側形成一定的壓差，在此壓差下測量氣（qì）體在一定時（shí）間內通過試（shì）樣給定麵積內的流量，計算透氣率；或者保持通過試樣的流量，測量試樣兩側的壓差，計算空氣流通阻力。該測試方法遵循GB/T10655-2003。

    透濕性的檢測方法為：把試樣恒溫（wēn）地夾在幹濕腔之間，位於測試腔的傳感（gǎn）器分析腔內濕度的變化，並跟蹤由預設下限值至上限值（zhí）所需的時（shí）間，通過連續多次測量（liàng）和係統分析，求出試樣的透濕（shī）量（liàng）和透濕係數。該測試方法遵循ASTM E398。

5、汽車內胎、安全氣囊的氣（qì）體阻隔性檢測

    製造汽（qì）車內（nèi）胎和安全氣囊的材料（liào）都要求有良好的阻隔性，前者保證汽（qì）車（chē）長時間運行而不必充氣，後者保證（zhèng）在發生事故碰（pèng）撞的瞬間，能迅速鼓起，保證有一定的壓力。

    傳統檢測方法為把成品內胎或安全氣囊充氣至一定壓力，記錄下此時壓（yā）力表值，放置一段時間後，觀察壓力表值的壓降，從而（ér）得出其阻隔性能。此（cǐ）種檢測方法（fǎ）一般要很長時間才能得出結果（有時需（xū）要一年以上），實現起來比較困（kùn）難。現在可以采用濟南17C.COM機電技術有（yǒu）限公司生產的VAC-V1型氣體滲透儀，在被測材料上取樣，裝夾在儀器（qì）上，使試（shì）樣兩側保持一恒定的壓差，測量氣（qì）體（tǐ）滲（shèn）過試樣之後壓力隨時間的變化（huà），從而得出材料的阻隔（gé）性能。在該（gāi）儀器上做這方麵的試驗一般24小時以內就可完（wán）成，大大提高了工作效率。

6、其它汽車非（fēi）金屬材料的檢測

    汽車上所用的非金屬（shǔ）材料非（fēi）常多，並且同一種材料用在不同的（de）部位有不同的性能要求，也就（jiù）需要進行各種項目的檢測。例如（rú）拉伸強度、撕裂強度（dù）、硬度、彎曲強（qiáng）度、色澤、摩擦係數等等。

    另外在汽車的使用過程（chéng）中，還會大（dà）量使用各種各樣的膠（jiāo）粘劑，膠粘（zhān）劑性能的好壞對整車（chē）質量有至關重要的影響，所以還要對這（zhè）一類非金屬材料進行剪切、拉伸、扯離等性能測試。

7、結束語

    非金屬材料質輕，可使汽車輕量化以達到節能效果，尤其是此類（lèi）材料良好的加工工藝賦予（yǔ）了（le）汽（qì）車生產（chǎn）商更（gèng）高的零件設（shè）計和造型自由度（dù）。隨著非金屬材料（liào）越來越多地應（yīng）用在汽車上， 材料檢測（cè）對材料使用的安全性以及（jí）最優化使用將會提供更有力的支持。

參考文（wén）獻：

?  周達飛 .汽車用塑（sù）料——塑料在汽車中的應用 北京：化學工業出（chū）版社，2003

?  丁紹蘭 .革製品分（fèn）析檢驗技（jì）術 北京（jīng）：化學工業出版社，2003

?  李尹熙 .汽（qì）車用非金屬材料 北京：北京理工大學出（chū）版社，1999