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玻纤增强尼龙行业内简称为PA+GF。尼龙的主链上有氨基。氨基具有极性，会因氢键的作用而相互吸引。所以尼龙容易结晶，可以制成强度很高的纤维。但由于尼龙本身吸水性大、耐酸性差、干态和低温冲击强度低以及吸水后易变形，影响了制品的尺寸稳定性，使其应用范围受到了一定的限制。
在尼龙中添加玻璃纤维，共混材料的力学性能测试结果表明随玻纤含量的增加（一定范围内），材料的拉伸强度、弯曲强度有大幅度的提高，尼龙的收缩率和吸水率大幅降低。
正是因为上述的优点，PA+GF广泛应用于对力学性能要求较高的汽车零部件中，本文主要聊一聊PA+GF在汽车发动机进气歧管、冷却系统上的应用分析：
一.发动机进气歧管材料解决方案
1.进气歧管使用塑料的优点有哪些？
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减重：与铸铁和铝相比，重量减少40% 回收方面：热塑性材料良好的回收加工性能 成本降低：生产效率高、加工时间短、成型后的合格率高，与铸铝材料相比，生产成本降低20-30% ； 集成化设计：可以成型复杂结构部件，设计自由度大；适合成型可变进气歧管部件； 更突出的发动机性能：内壁光滑，有利于提高进气充量； |
2.进气歧管材料的要求及推荐材料
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1）长期耐高低温性能，能在-40~150℃长期工作； 2）高结构强度，适应长期震动及有瞬时内压得工作环境； 3）通过极端温度测试，塑料进气歧管必须通过制冷剂接触测试； 4）良好的抗化学性，如发动机机油，变速箱润滑液，润滑脂及其冷却液等； 5）抗各种冲击，如机械工具的撞击等。 |
根据以上要求，可以使用PA+GF材料
推荐原因：PA轻盈、强度高、耐高低温、化学稳定性好且易加工，从而量产成本较低；加玻纤后其收缩率得到了明显改善，吸水率可以明显降低。回复“PA”查看更多
3.塑料进气歧管低温冲击试验
1）将塑料进气歧管置于-40℃的低温箱中保留5h；
2）使一个质量为500g的钢球从1.2m的高处落到进气歧管的稳压箱顶部中央；
3）查看塑料进气歧管表面有无变化，若无裂纹、无变形则实验通过。回复“测试”查看更多
4.PA+GF材质进气歧管举例
1）高表面质量进气歧管（凯美瑞、东风）
2）气密性及耐压性测试
凯美瑞2.0发动机进气歧管测试
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序号 |
试验项目 |
试验条件 |
技术要求 |
实测值 |
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1 |
气密性试验 |
常温、常压下，通50KPa压力 |
泄漏量≤12.4ml/min |
1.05 |
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2 |
爆破试验 |
在5bar气压下无破裂 |
在5bar气压下无破裂 |
5.4bar破裂 |
二.发动机冷却系统结构件材料解决方案
1.玻纤增强尼龙遇到的问题及解决方案
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问题 汽车发动机冷却系统结构件一般使用玻纤增强尼龙材料，冷却系统结构件一般会与防冻液（乙二醇）有接触，而乙二醇会在高温下化学攻击PA基体与玻纤。 攻击机理 乙二醇/水吸收进尼龙里面à尼龙分子链被切断 乙二醇/水吸收进尼龙里面à尼龙/玻纤粘接面被损害
1）使用粘接助剂，增强PA/玻纤的粘接能力，减小缝隙； 2）对PA进行抗水解处理； 3）提高PA结晶度。 |
2.应用实例
1）散热器水室
推荐材料：耐水解级玻纤增强PA66
特点：表面无浮纤、高刚性、尺寸稳定、耐水解、耐化学药品性。回复“PA66”查看更多
2）恒温器壳体
推荐材料：PPA+GF复合材料
特点：耐醇解、耐水解、高光表面、力学性能稳定性佳。
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原文始发于微信公众号（艾邦高分子）：玻纤增强尼龙为什么能用在汽车发动机进气歧管、冷却系统上？
