汽車用非金屬材料的檢測(cè) 王 元 明（濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司，山東 濟(jì)南 250031） 摘要：介紹了一些汽車非金屬材料的檢測(cè)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(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)目的、檢測(cè)方法、遵循標(biāo)準(zhǔn)等。關(guān)鍵詞：汽車；非金屬材料；檢測(cè) 一、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(cè)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(duì)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(duì)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(duì)乘駕人員舒適度的影響等等，針對(duì)這些問題，相應(yīng)的檢測(cè)方法、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)儀器也相繼推出和不斷完善，下面，筆者將對(duì)相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目的情況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。二、汽車內(nèi)飾材料揮發(fā)物質(zhì)對(duì)擋風(fēng)玻璃影響的檢測(cè)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(huì)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(guó)外已有這方面的檢測(cè)，遵循的相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為DIN 75201、ISO 6452、SAE J1756等，國(guó)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(chǎng)的需要，也對(duì)相關(guān)檢測(cè)引起了足夠重視。內(nèi)飾件霧化檢測(cè)有兩種試驗(yàn)方法：光澤度測(cè)試法和重量測(cè)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(cè)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(duì)車前氙氣燈霧化值測(cè)試，還能夠測(cè)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(guó)市場(chǎng)上銷售的霧化測(cè)試設(shè)備有德國(guó)哈克、中國(guó)濟(jì)南蘭光等品牌。三、汽車塑料燃油箱透氣性能的檢測(cè)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(zhǎng)等特性，且造型隨意、生產(chǎn)成本低，目前中國(guó)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zui大缺點(diǎn)為材料的阻隔性能差，會(huì)造成燃油的穿透性揮發(fā)，需要對(duì)其阻隔性能進(jìn)行測(cè)試，以選擇理想的材料。傳統(tǒng)的測(cè)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(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，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(cè)試方法。切取燃油箱的塑料薄片，測(cè)量薄片的氧氣透過量，通過對(duì)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(cè)試方法，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)油箱密封性的檢測(cè)試驗(yàn)。 四、汽車座椅材料透氣度、透濕性的檢測(cè)駕乘人員在汽車內(nèi)長(zhǎng)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(cè)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(cè)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(cè)量試樣兩側(cè)的壓差，計(jì)算空氣流通阻力。該測(cè)試方法遵循GB/T10655-2003。 透濕性的檢測(cè)方法為：把試樣恒溫地夾在干濕腔之間，位于測(cè)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(cè)量和系統(tǒng)分析，求出試樣的透濕量和透濕系數(shù)。該測(cè)試方法遵循ASTM E398。五、汽車內(nèi)胎、安全氣囊的氣體阻隔性檢測(cè)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(zhǎng)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(cè)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(cè)方法一般要很長(zhǎng)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?，F(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(cè)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(cè)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12小時(shí)以內(nèi)就可完成，大大提高了工作效率。六、其它汽車非金屬材料的檢測(cè) 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(cè)。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(huì)大量使用各種各樣的膠粘劑，膠粘劑性能的好壞對(duì)整車質(zhì)量有至關(guān)重要的影響，所以還要對(duì)這一類非金屬材料進(jìn)行剪切、拉伸、扯離等性能測(cè)試。七、結(jié)束語(yǔ)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(cè)對(duì)材料使用的安全性以及*化使用將會(huì)提供更有力的支持。 參考文獻(xiàn)：［1］ 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 ［2］ 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 ［3］ 李尹熙.汽車用非金屬材料 北京：北京理工大學(xué)出版社，1999 作者簡(jiǎn)介：王元明（1970-），男，山東人，工程師，畢業(yè)于山東輕工業(yè)學(xué)院，現(xiàn)從事測(cè)試設(shè)備的研究設(shè)計(jì)工作。