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1. 汽车外观为什么用塑料
2. 汽车车身为什么用塑料
3. 汽车为什么不整车用塑料
4. 汽车为什么是塑料的

汽车外观为什么用塑料

我们的日常家用品中40%是用塑料做的。从你头顶的吊扇到你戴的矫正眼镜，几乎所有的东西都是塑料做的。塑料已成为我们日常生活中无处不在的一部分，也是世界经济的重要组成部分。

为什么塑料制品很受欢迎？

说现代世界的基础是用塑料砌成的，这是不对的。它们已经导致了材料世界的大混乱。你可能会想，是什么让一种材料比另一种更好？我们可以找到某些属性来对它们进行排序。

它们的成本很低。

在许多情况下，它们是可重复使用。

它们的性质很容易操作。

与其他材料相比，它们的毒性相对较小。

最后但并非最不重要的一点是：缺乏其他具有上述所有品质的材料，这意味着没有真正的竞争。

此外，塑料由于其耐用性而得到广泛应用，这仅仅意味着它们能够抵抗化学和物理降解。正如我们接下来将看到的，塑料也与煤炭和石油工业直接相关。这些行业的低廉价格和受欢迎程度使塑料行业获得了额外的优势。

它们怎么来的？

一般来说，塑料是指一系列聚合物。聚合物具有由碳和氢组成的有机主链。这些链还可以附加有侧链，这些侧链可以相互连接。除了碳和氢，链中还有氧、氮、硫、磷等原子。

图注：聚丙烯的结构

塑料是从天然气、煤和石油中获得的（这也使得它们不可再生）。它们的制造过程包括几个步骤，如精炼、成型、固化等，并且需要特定的催化剂来提高反应速率。整个过程的关键步骤是聚合。在这个过程中，单体结合在一起形成了塑料的链状特征。如果单体，聚合物和它们的所有化学成分都超出了你的想象，那么我们有一篇文章可以帮助你解释基本原理。

事物的背景

尽管塑料有很多问题，但它们仍然很有价值。作为参考，2019年全球塑料市场规模为5687亿美元。不幸的是，它的大受欢迎伴随着对污染的更大关注。然而，塑料虽然声名狼藉，但远不是唯一的污染源。造纸工业作为起步产业，与森林砍伐和水的过度利用联系在一起，煤炭工业与空气污染联系在一起，化肥工业与水污染联系在一起等等。在我们的世界里，更重要（也是更合乎逻辑的）的问题是“哪种东西污染更少？，而不是“哪个污染哪个不污染？”。

恩惠变成祸害

与其他一切一样，没有什么是理想的。起初，塑料似乎具有理想材料的所有特性，因而非常受欢迎。然而，它们变得越不可缺，一个主要的问题是塑料很便宜。是的，你说对了（这是个问题）。它们的制造成本很低，而且再生塑料比原始塑料更贵。因此，难怪公司不花钱分离和回收它们，因为新鲜生产更经济。

继续走这条道路也与可变性问题有关，这是因为它们的特性易于操作。各种各样的塑料如LDP、HDP（基于密度）、聚苯乙烯、聚丙烯等。外观相似的塑料在化学上可能有所不同，这导致我们在分离方面遇到了一个大问题。另外，手动分离会使过程更昂贵。为了解决这个问题，我们实现了一种标记方案，通过使用符号使识别变得更简单。

因此，我们来到下一个最严重的问题，塑料很难分解。一个塑料杯可以在土壤中保存50年而不会退化！这是塑料的阴暗面，也是它与污染如此密切相关的原因。塑料的组成元素通过很强的键相互连接，使它们具有化学惰性。强键在能量上是稳定的，需要更多的能量来破坏。因此，分解的微生物不能把它当作食物，因为它们根本不具备分解塑料的能量。

只是一个解

决方案迄今为止，没有一种替代材料能够完全替代塑料（如果替代了塑料，是否会形成新的塑料类型问题？）。 在采用新材料和新技术之前，我们可以通过在不需要塑料时用其他材料代替塑料，并尽可能地隔离废物来做到这一点。

图注：海洋塑料垃圾。

塑料需要很长时间才能降解，这就是为什么有数以百万计的塑料污染世界大洋的原因，但它也有另一面。 如果这些垃圾一开始没有被扔进海洋怎么办？这个问题是如此复杂，例如，2010年，全世界约有800万吨的塑料废物被倾倒。

虽然替代材料本身可能有一定的局限性，但我们最好的办法是停止在河流、池塘、土地等（除回收站外的任何地方）处理塑料废物。最后，传播意识将有助于解决这个问题，这是我们科普工作者的奋斗目标！

汽车车身为什么用塑料

其实塑料制品在汽车工业中的用量或许可以直接反映一个国家汽车工业的发展水平，因为据了解，德国每辆汽车平均使用塑料制品近300kg，占汽车总消费材料的22%左右；日本每辆汽车平均使用塑料达100kg，约占汽车材料消费总量的7.5%。而我国现在最多仅采用了70kg，还有很大的开发空间。那么为什么大家都热衷于塑料材质的使用呢主要有以下几个优势。

轻量化趋势

现在出于环保的大环境，为符合各国的环保要求，各汽车主机厂商都在着手降低油耗和轻量化，塑料较轻且易加工自然占了很大的优势，据研究表明，一辆轿车的自重每减少10%，燃油消耗量就降低6％~8%，C02排放降低5%~6%。而塑料应此而快速发展，一般而言，塑料的比重在0.9－1.5之间，纤维增强复合材料比重也不会超过2.0，而金属材料的比重A3钢为7.6、黄铜为8.4、铝为2.7，因此塑料无疑是减轻车体重量的有效途径，另外碳纤维和铝材在目前也是轻量化的主要手段之一。

汽车为什么不整车用塑料

特斯拉采用塑料悬挂因为其可减轻车身重量，提高汽车的能源效率和行驶里程。1. 采用轻量化的悬挂材料可以降低整车重量，减少汽车所消耗的能源。2. 塑料悬挂相较于传统的钢制悬挂更加耐用，同时还可以降低噪音和振动，提高驾驶稳定性。3. 此外，塑料悬挂还可以提高特斯拉汽车的整车安全性，因为塑料材料比钢制材料更加柔韧具有一定的缓冲性能。总结：特斯拉采用塑料悬挂是为了减轻车重、提高能源效率和行驶里程以及提高整车稳定性和安全性。

汽车为什么是塑料的

汽车车身外壳绝大部分是金属材料，钢板、碳纤维、铝、强化塑料等，不同用途的汽车外壳、不同部位的材料不同。一般是钢板，奥迪高档车是铝，赛车是碳纤维，悍马H2的引擎盖是强化塑料的。早期的轿车车身沿用了马车车身结构，整个车身以木材料为主。1912年由爱德华·巴特首次制成了全金属的车身，1925年文森卓·兰西亚发明了承载式车身，车身由钢板冲压成型的金属结构件和大型覆盖件组成，这种金属结构的车身一直沿用至今，得到不断的完善和发展。

镀锌薄钢板

从20世纪70年代开始轿车车身钢板采用镀锌薄钢板。镀锌薄钢板广泛应用在汽车上，这是因为它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现，将铁和锌放入盐水中，二者无任何导线联结时，铁和锌都会生锈，铁生红锈，锌生“白锈”；若在二者间用导线联结起来，则铁不会生锈而锌生“白锈”，这样锌就保护了铁，这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中，生产了镀锌钢板。 经研究，在镀锌量350克/平方米（单面）时，镀锌钢板在屋外的寿命（生红锈），田园地带约为15一18年，工业地带大约3一5年，这比普通钢板长几倍甚至十几倍。

普通低碳钢板

在现代，汽车生产中，使用得最多的还是普通低碳钢板。低碳钢板具有很好的塑性加工性能，强度和刚度也能满足汽车车身的要求，同时能满足车身拼焊的要求，因此在汽车车身上应用很广。为了满足汽车制造业追求轻量化的要求，钢铁企业推出高强度汽车钢材系列钢板。这种高强度钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的，抗拉强度得到大幅增强。利用高强度特性，可以在厚度减薄的情况下依然保持汽车车身的机械性能要求，从而减轻了汽车重量。例如BH钢板是在低强度的条件下，经过冲压成形之后，进行烤漆加工热处理，以提高其抗拉强度。对比之下，以往生产的强度在440MPa的钢板，在采用这种加工技术以后强度可增加到500MPa。原来用厚度1毫米钢板做侧面板，用高强度钢板只需厚度0.8毫米。采用高强度钢板还可以有效地提高汽车车身的抗冲击性能，防止在行驶中由于路面的砂石飞溅碰撞产生凹痕，延长了汽车的使用寿命。

车用高强度钢板应具有高强度和延塑性好的特点。目前高强度钢有BH钢（烤漆硬化钢板）、双相DP钢、相变诱导塑性钢（TRIP）、微合金M钢、高强度无间隙固熔IF钢等。它们一般用于需高强度、高抗碰撞吸收能、成形要求严格的零件，例如轮圈、加强构件、保险杠、防撞杠，随着性能及成型技术的进步，高强度钢板被用于汽车的内外板件，例如车顶板、车门内外板、发动机舱盖、行李舱盖等上。现在许多中高档轿车都采用高强度钢板。

近年来在中高档汽车上越来越多使用了铝或塑料等非钢铁材料做车身部件，例如奥迪A2全铝制车身，日产SUV“奇骏”用塑料做前翼子板，更多的乘用车保险杠用塑料制成。

许多人认为，车身安全不安全，重要是车身牢固不牢固，钢板厚度越厚，也就越安全。但现代的轿车设计恰恰不是这样考虑，设计者从力学研究的角度出发，该柔软的地方就柔软，该刚硬的地方就刚硬，根据不同的受力状况，让部分车体在碰撞时起到吸能分散的作用，尽量减弱冲击力。已达到最大限度的保护驾驶员及成员的目的。