关于汽车内饰材料的分类及燃烧特性分析论文

时间:2018-10-03 材料毕业论文 我要投稿

  汽车内饰材料作为汽车组成的一部分,占内部设计比重较大。汽车内部不同位置的内饰材料,其材料组成也不相同,不同材料燃烧试验的结果会有一定的差别;即使材料相同,也会因各种原因造成燃烧试验结果有差异。现针对不同位置的材料进行水平燃烧试验,观察并分析其试验结果。

  1 内饰材料的种类及特性

  内饰材料的结构分为单一材料和层积复合材料。单一材料指由同种材料构成的均匀的整体材料;若不同材料断续连接在一起(例如由缝纫、高频焊、铆接),则不是层积复合材料,每种材料均属于单一材料。层积复合材料指由若干层相似或不同材料,其表面之间由熔结、粘接、焊接等不同方式全面紧密结合在一起的材料。

  1。1 汽车内饰材料的种类

  根据内饰材料在汽车内的不同位置,主要分为门内护板、汽车立柱、仪表板、遮阳板、顶蓬衬里、地板覆盖层、座椅面料及行李舱覆盖层等类型;根据内饰材料材质的不同,主要分为皮革、纤维、塑料、泡沫、橡胶等种类。本文重点研究汽车内饰材料中塑料类及座椅面料类材料在水平燃烧试验中的结果并进行对比分析。

  1)塑料类材料的特性。汽车内饰材料中塑料类材料占的比重较大,常见的塑料类材料有PP、PVC、PET、ABS、PE 等。

  2)面料类材料的主要特性。面料类材料根据构成材料及编织工艺的不同,分为不同种类。

  2 试验结果及对比分析

  按照要求,试样至少为5 块。如果材料沿不同方向有不同燃烧速度,则应在不同方向截取试样,并将5 块或者更多的试样在燃烧箱中分别试验。因汽车面料中的针织面料包含两种编织工艺,所以应按照不同的方向(纵向、横向、斜向45°)各取5 块进行试验,以确定最大燃烧速度并进行分析。以下所讨论的均为材料最大燃烧速度,其中材料不燃烧(A— 0 mm/min)是指在材料被点燃后未烧到第一标线就熄灭了(燃烧起点至第一标线间的距离为38 mm)。

  2。1 塑料类内饰材料的试验结果

  1)塑料类的汽车内饰材料主要用于门内护板、仪表板、立柱、遮阳板、城市客车座椅、行李舱覆盖层、地板覆盖层、客车地板等部位。

  2)由于门内护板是由不同材质、不同厚度或不同形状的同种材质的材料焊接而成,因此,将其单独列出进行试验,例如某高配车型的门板划分为上装饰板、嵌饰板、扶手上体总成、扶手饰条、前下体饰板、杂物盒、后下体饰板、吸音棉。

  2。2 面料类内饰材料的试验结果

  面料类内饰材料一般分为真皮、表层为人造革的复合材料和表层为针织面料的复合材料三种。真皮面料中牛皮应用较广,人造革复合材料中PVC 应用较广,针织面料复合材料中涤纶应用较广。因此,选取以下三种材料进行试验。

  2。3 试验结果影响因素分析

  试验结果显示,以上所有内饰材料的燃烧试验结果均小于100 mm/min,符合文献[1]要求。本文所研究的试验材料都是按不同比例添加了增塑剂、热稳定剂、抗静电剂、抗氧剂、阻燃剂等添加剂的改性材料。试验结果的具体影响因素如下:

  1)单一材料中,各类添加剂的组成比例或阻燃剂添加分量不同,会使得材料的燃烧特性发生变化,导致相同厚度的同种材料燃烧速度存在较大差别。

  2)单一材料中,材料自身的熔点影响燃烧速度,熔点低的材料比熔点高的材料更易燃烧,燃烧速度也更快。

  3)层积复合材料中,材料自身的密度及各层材料间粘接的紧密程度也影响燃烧速度。密度大的材料不易燃烧,密度小的材料容易燃烧,两者粘接在一起,燃烧速度会趋于中间速度。粘接紧密的复合材料中空气减少,使得材料内部的助燃气体减少,材料更加不易燃烧。

  4)层积复合材料中,面料内阻燃剂添加不均匀,会导致材料在试验中燃烧速度时快时慢或中途停止燃烧,整个试验过程无法保持匀速燃烧,使得燃烧结果存在较大差异。

  5)层积复合材料中,一层或多层易燃材料的加入,使得原本不燃烧的复合材料变得可燃。

  6)层积复合材料中的针织面料,在不同方向上有不同的纹路,导致同一面料在不同方向上的燃烧速度有差异。因此,必须分别从纵向、横向、斜向45°进行切割取样,以全面反映面料在燃烧时可能出现的不同结果。

  3 结束语

  进行的试验表明,塑料类汽车内饰材料的燃烧过程较为稳定。发生火灾时,因其燃烧速度较慢,驾乘人员有更多逃生机会;但塑料类材料在燃烧时会产生有毒气体和滴落物,进而对人体造成伤害,因此,建议今后的研究中增加塑料材料燃烧时产生的有毒气体及滴落物的试验;面料类汽车内饰材料中表层为PVC的层积复合材料燃烧过程较为稳定,但燃烧时会产生大量烟雾和有毒气体,影响驾乘人员的视线并对呼吸道造成伤害,因此,建议今后增加该类材料的有毒气体及烟密度试验;对于表层为针织面料的层积复合材料,由于同一面料取样时切割方向不同也会产生不同燃烧速度,使得面料燃烧结果存在较大差异,因此,建议对同一针织面料分别从纵向、横向、斜向45°都至少取样5 块,以比较全面地反映实际燃烧状态。

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