泡沫合金板
泡沫合金板由粉末合金制成，其特点是密度小，仅为0.4～0.7g／cm3，弹性好，当受力压
缩变形后，可凭自身的弹性恢复原料形状。

泡沫合金板种类繁多，除了泡沫铝合金板外，还
有泡沫锌合金、泡沫锡合金、泡沫钢等，可根据不同的需要进行选择。

由于泡沫合金板的特
殊性能，特别是出众的低密度、良好的隔热吸振性能，深受汽车制造商的青睐。

目前，用泡
沫铝合金制成的零部件有发动机罩、行李箱盖等。

蜂窝夹芯复合板
蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成。

根据夹芯材料的不同，可分为纸蜂窝、玻璃布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝等；面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。

由于蜂窝夹芯复合板具有轻质、比强度和比刚度高、抗振、隔热、隔音和阻燃等特点，故在汽车车身上获得较多应用，如车身外板、车门、车架、保险杠、座椅框架等。

英国发明了一种以聚丙烯作芯，钢板为面板的薄夹层板用以替换钢制车身外板，使零件质量减轻了50%~60%，且易于冲压成型。

工程塑料
与通用塑料相比，工程塑料具有优良的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等特点，且比要取代的金属材料轻、成型时能耗少。

二十世纪七十年代起，以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车产业中被广泛采用。

福特公司开发的LTD试验车，塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果（见表2）。

中国工程塑料产业普遍存在工艺落后、设备陈旧、规模小、品种少、质量不稳定的状况，而且价格高，缺乏市场竞争力。

工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。

如上海桑塔纳轿车塑料用量仅为2.86kg/辆，红旗CA7228型轿车为2.4kg/辆，而日本轿车均匀为14kg/辆，宝马则更高，为35.64kg/辆。

但这种局面将很快被打破，由上海普利特复合材料有限公司投资新建、国内最大的汽车用高性能ABS工程塑料生产基地日前在上海建成投产。

此项目引进了世界先进的工程塑料天生线和试验检测仪器等设备，形成了年产15,000吨高性能ABS工程塑料的能力。

高强度纤维复合材料
高强度纤维复合材料，特别是碳纤维复合材料（CFRP），因其质量小，而且具有高强度、高刚性，有良好的耐蠕变与耐腐蚀性，因而是很有前途的汽车用轻量化材料。

碳纤维复合材料在汽车上的应用，美国开展的最好。

二十世纪八十年代后期，复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广，如发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。

据统计，在欧美等国汽车复合材料的用量约占本国复合材料总产量的33％左右，并继续呈增长态势，复合材料作为汽车车身的外覆件来说，无论从设计还是生产制造、应用都已成熟，并已从车身外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展。

图2为法国SORA公司为雷诺汽车公司开发的全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室。

上海通用柳州汽车公司和东风公司计划推出全复合材料车身的家庭用小轿车。

新材料应用的发展趋势
新材料回收再用性的研究
研究汽车新材料的终极处置题目至关重要，从某种程度上讲，关系到它的生存与发展。

目前，汽车上约占自重25％的材料无法回收再用，其中三分之一为各种塑料，三分之一为橡胶，还有三分之一为玻璃、纤维。

鉴于这种情况，世界各国都花费大量的人力、物力进行材料的回收再生题目的研究。

现在可以通过三种途径进行回收：颗粒回收，重新碾磨；化学回收，高温分解；能源回收，将废弃物作为燃料。

德国在回收塑料等材料的法规是世界上最为完善的，其治理方式非常明确，即首先是避免产生，然后才是“循环使用”和“终极处理”。

1991年规定回收塑料中的60％必须是机械性回收，另有40％可以机械回收，也可以采用填埋或能量回收的方式。

通过十年的努力，现在的回收率已高达87％。

日本是循环经济立法最全面的国家，其目的是建立一个资源“循环型社会”。

为此，日本对废旧塑料的回收利用一直保持积极态度。

此外，日本还大力支持以废塑料为主的产业垃圾发电事业。

计划到2010年在全国建立150个废塑料发电设备。

减少材料的品种
未来汽车在工程塑料类型的选择上将会发生巨大的变化。

目前汽车使用的塑料由几十种高分子材料组成，当前世界各大汽车公司致力于减少车用塑料的种类，并尽量使其通用化。

这将有利于材料的回收再生和生态环境的保护。

降低本钱
制约汽车车身新材料应用的重要因素是价格。

作为主要新材料的高强度钢、玻璃纤维增强材料、铝和石墨增强，其本钱分别为普通碳钢的1.1倍、3倍、4倍和20倍。

所以只有大幅度降低这些新材料的制造本钱，才可能使诸多新材料进进批量生产。

如玻璃纤维增强材料将在本钱上成为钢材的有力竞争者，固然它的重量减轻有限，但价格却能为用户接受。

石墨合成材料尽管性能良好，但因其本钱居高不下，目前它在汽车产业上很难有所作为。

先进的制造工艺的研发
采用新材料与先进的制造工艺是相辅相成的，汽车产业正在努力开发新的制造方法，对传统的工艺进行更新。

例如：适用于轻量化设计的连接工艺今年来有所发展，如德国某汽车公司在大批生产的轿车上采用CO2激光束焊接，与传统的焊接工艺相比，焊接成的高强度钢板车身的强度进步了50％。

又如，一些复合材料的SMC壳体的材料较厚，大约为2.5～3mm，限制了轻量化的幅度。

法国雷诺公司采用新的A级表面精度的SMC模压技术和低密度填料，减薄了零件厚度，使轿车壳体重量比普通SMC工艺下降了30％。

车身设计方法的革命
据欧洲汽车界人士猜测，在今后十年中，轿车自身质量还将减轻20％，除了大量采用复合
材料和轻质合金外，车身设计方法也将发生重大变化。

由于大量采用新型材料，传统的车身结构及其设计方法可能不再适用，取而代之的是一种基于生物学增长规律的外形优化设计法，这种设计方法即能减少零件质量，又延长了零件的使用寿命。

此外，采用新的设计方法还能使车身零件数大幅度减少。

如某车型的零件数已由400个减少到75个，质量减轻30％。

美国克莱斯勒汽车公司尚未投放市场的概念车由于采用了创新的优化设计法，使整车自重降至544kg。

这说明轻量化设计具有极大的潜力。

(end)。