汽车电子电器件材料的选择和应用

汽车电子电器件材料的选择和应用

李凯丽,高川

长城汽车股份有限公司 河北保定 071000

摘要：汽车电子电气零部件是整个汽车零部件系统的重要组成部分，也是整个汽车系统的核心，其在控制和协调方面发挥着重要作用。基于典型的电气和电子元件如仪器、开关和按钮，PCB和线束，组件的设计和性能材料从两个方面详细讨论，包括材料选择的原则和材料的应用，为了开发和材料电子和电气组件的选择提供了一个参考。

关键词：汽车；电子电器件材料；选择；应用

前言：随着科技的进步，汽车的性能、部件等方面都变得更加进步，为了更好的对电子电器零部件的开发与材料选择提供参考，本文从几种不同的汽车电器部件入手，对汽车电子电器件材料的选择和应用进行了研究和分析，以期对专业人士起到一定的借鉴作用。

1.仪表的应用及选择原则

汽车仪表盘由几部分组成，其中包括各种仪表、指示灯等。仪表的应用在汽车中起着十分重要的作用，例如警示灯和警报器的使用，能够及时为驾驶员提供周围车辆的运行参数信息，使驾驶员可以及时判断车辆运行状态，为驾驶员的安全行驶保驾护航。

常用仪表材料的性能：汽车仪表一般采用LED显示屏显示各种车辆信息。仪表支架结构比较复杂，要求有较好的加工成型性，有一定的抗冲击性能， 一般采用性价比较高的PP及其复合材料注塑而成；仪表盘面板要求有良好地耐磨性能和耐蠕变性能，多采用PC材料注塑而成；面罩是透明的，一般采用PMMA制成。PP无毒无味。密度小，电绝缘性能良好，力学性能好，有良好的延伸性和抗弯曲疲劳性能，对酸碱的耐受性能好，价格低廉，但纯PP的耐低温冲击性能较差、不耐磨、易老化，所以通常采用改性的方法提高聚丙烯性能。目前，市面上常用的车用PP料多用PP/弹性体共混体系，或者PP/弹性体/滑石共混体系， 它们属于热塑性弹性体的一种，它是通过改变PP的结晶形状，使PP的球晶细化，达到增韧和改性的目的，提高了耐磨性和抗冲击性能，改善了老化性能，可以满足仪表的要求。PMMA聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃或亚克力，是透明度极高的塑料，表面硬度低，易被硬物擦伤，常用来做仪表的透明面罩。PMMA难燃，它是一种无定型聚合物，成型温度范围广，使用前进行预干燥处理，与无机玻璃的光学性能相似，质轻、不易碎裂，有韧性和一定的拉伸强度和弯曲强度， 可以透过波长为270um的紫外线光，综合性能好。聚碳酸酯（PC）俗称防弹胶， 其力学性能和PA/POM相近，冲击强度是常用塑料中最好的，它具有非常突出的耐蠕变性、耐热性和耐寒性，具有优良的韧性，其长期使用温度范围为60-120℃，即使在105℃时，仍有很好的冲击韧性。PC具有很好的光学性能和着色性能，能制造出各种颜色鲜艳的透明制品。但PC的耐疲劳强度低，不宜长期暴露在高温及潮湿的环境中，在用作仪表材料时需经过改性处理。

2.开关和按钮的应用及选择原则

汽车开关和按钮是非常重要的控制部件，按照功能分类主要包括点火开关、转向柱开关、大灯开关、电动窗开关、中控台开关、座椅调节开关等，按照操作类型分类主要有提压式、旋转式两种。早期汽车开关一般都是直接控制车辆电器的，是以大电流负载为主。随着电子模块的运用，汽车开关主要给电子模块发信号，然后通过电子模块控制电器的工作，基本以小电流负载为主。

开关按钮等材料的选用原则：开关常与人体接触，具有良好的强度、耐磨性和蠕变性。选材原则主要包括：强度好：能适应反复操作要求。尺寸稳定性好：在正常使用太阳辐射的情况下，良好的稳定性材料可以保证强光和驾驶舱温度不褪色、不变形、不失效，也不影响控制仪表的精度。良好的电气绝缘性能：不导电，防止泄漏。良好的环保性能：减少对人体和环境的危害。还要有良好的耐腐蚀性：才能在长期人的接触下避免腐蚀，增加使用寿命。良好的成形性：易于设计和制造。良好的加工性能：易于制造和加工。

3.线路板的应用及选择原则

线路板（PCB）按层数来分的话分为单面板，双面板，和多层线路板三个大类。单面板是在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在一面，所以就称这种PCB叫作单面线路板；双面板是单面板的延伸，当单层布线不能满足电子产品的需要时，就要使用双面板了，双面都有覆铜和走线，并且可以通过孔来导通两层之间的线路，使之形成所需要的网络连接；多层板是指具有三层以上的导电图形层与其间的绝缘材料以相隔层压而成，且其间导电图形按要求互连的印制板。

材料的选择原则：目前，线路板的基材主要采用覆铜板。它是将补强材料浸以绝缘材料，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板。它是做PCB的基本材料，常叫基材。按不同的绝缘材料、结构，可分为有机树脂基覆铜板、金属基（芯）覆铜板、陶瓷基覆铜板。

材料的性能：20世纪初至20世纪40年代末，是PCB基板材料业发展的萌芽阶段。它的发展特点主要表现在：此时期基板材料用的树脂、增强材料以及绝缘基板大量涌现，技术上得到初步的探索。这些都为印制电路板用最典型的基板材料——覆铜板的问世与发展，创造了必要的条件。另一方面，以金属箔蚀刻法（减成法）

创造电路为主流的PCB制造技术， 得到了最初的确立和发展。它为覆铜板在结构组成、特性条件的确定上，起到了决定性的作用。

4.线束插接件的应用与选择原则

线束连接器是线束的核心部件，线束性能的好坏可以直接影响线束的整体性能，在保证车辆的电气稳定性和安全性等方面起着十分重要的作用。目前，在新车型的研发中，挽具开发过程中使用的插头和插座大多是从插头和插座厂家的成熟产品中挑选出来的，这样可以缩短开发周期，降低开发风险。不仅如此，线束连接器还起着一定的连接和传输的作用。因此，选择合适的连接器对保证汽车线路的可靠性具有重要意义。

线束插接件的选材原则主要有以下几点：强度好，耐磨性好：可满足反复拔塞作业的要求。尺寸稳定性好：线束连接器对稳定性有一定的要求，其在正常使用的过程中应无变形、无故障、无跌落。良好的电气绝缘性能：在使用过程中，线束连接器要保证不导电，防止泄漏。良好的环保性能：减少对人体和环境的危害。良好的成形性：易于设计和制造成形。良好的加工性能：易于制造和加工。

结语：科技的不断进步引来了各个行业的变革，目前，汽车作为出行的必需品，在我们的生活中发挥着至关重要的作用，我们只有充分的了解汽车的组成及其电子电器件材料的应用及选择，在新的科学技术的指导下，开发出更加先进的汽车组成部件、汽车电子电器件材料，才可以更好的发明出更加先进的汽车，才能不断为我国汽车行业提供动力，进而不断推进我国汽车行业的进步。

参考文献：

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[3]王萌.关于汽车电子电器故障检测技术的研究[J].农机使用与维修,2021.

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