中國報廢汽車材料的組成及再生技術現(xiàn)狀分析

摘 要：汽車主要由金屬、塑料、橡膠以及玻璃等材料構成，在報廢之后大多數(shù)材料都具有一定的回收價值。基于此，文章首先闡述了中國報廢汽車材料的主要組成，在此基礎上就中國報廢汽車材料再生技術進行了深入探究。

關鍵詞：報廢汽車材料 組成 再生技術 現(xiàn)狀

Analysis on the Composition of Scrapped Automobile Materials and the Status Quo of Recycling Technology in China

Hu Jinda

Abstract：Automobiles are mainly composed of metal， plastic， rubber， glass and other materials. Most of the materials have a certain recycling value after being scrapped. Based on this， the article first expounds the main composition of China's scrapped automobile materials， and on this basis， conducts an in-depth study on China's scrapped automobile materials recycling technology.

Key words：end-of-life automobile materials， composition; recycling technology， status quo

1 中國報廢汽車材料的主要組成

1.1 金屬材料

眾所周知，金屬是汽車的主要組成材料，包括鐵碳鋼、合金鋼等相應的鋼鐵材料以及鋁、鎂、銅、鋅等相關的有色金屬材料。根據(jù)相關的實際調(diào)查研究我們可以看出，近年來，我國生產(chǎn)的大多數(shù)車輛材料組成大約為70%左右的鋼鐵、10～15%左右的有色金屬，剩下的則為非金屬材料。在現(xiàn)代社會，已經(jīng)報廢的汽車由于其制造時間早，金屬占比大約為汽車總質(zhì)量的80%左右，對于塑料、鎂鋁等等材料的使用并不多。

鋼鐵是汽車構成的重要組成部分，對于材料的選擇占據(jù)著主導地位。但從一定意義上來講，現(xiàn)階段生產(chǎn)制造商對鋼材的選擇逐漸發(fā)生了變化。具體而言，鑄鐵和中、低剛度剛的選擇不斷減少，而高強度鋼的使用量則不斷增加。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展創(chuàng)新，高強度鋼應運而生，其在一定程度上增強了鋼材料的強度及硬度，是當前社會一種新型汽車鋼鐵材料，其也是未來汽車行業(yè)發(fā)展的主要研究對象，從真正意義上滿足汽車輕量化的實際需求。大多數(shù)鋼鐵企業(yè)充分立足于社會發(fā)展的實際需求及各行業(yè)對鋼鐵材料的使用情況，大力開發(fā)出高強度的材料，具體而言，由最初能夠承受210MPa的高強度鋼逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌虺惺?50MPa的超高強度鋼，同時各企業(yè)為了更好地迎合市場需求創(chuàng)設了先進的高強度鋼，不管在何種階段均體現(xiàn)出明顯的輕量化效果。當前階段對高強度鋼材料的使用通常體現(xiàn)在板材和管材方面，其在一定程度上取代了普通的車身零件及相關的結構件。

鋁合金是目前使用量僅低于鋼材的汽車金屬材料，其在我國的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過了較長的時間，整體技術趨于成熟和穩(wěn)定，也是目前極其重要的輕量化材料?；阡X合金制作方式的不同可以將其劃分為鑄造鋁合金及變形鋁合金兩個主要模塊，而在現(xiàn)階段汽車制造中，最常使用的應當是鑄造鋁合金，占總重量的80%左右，通常主要體現(xiàn)在發(fā)動機零件、底盤、殼體類零件的制作過程中，目前已經(jīng)靈活運用于發(fā)動機缸體、缸蓋、離合器殼、保險杠等等零件中。

鎂這一金屬材料相比于鋼鐵及鋁合金質(zhì)量更輕，至少可以在原有基礎上再實現(xiàn)重量15%～20%的減少。在具體的使用過程中，鎂合金通常表現(xiàn)為鑄造鎂合金包括AM、AZ等等。

1.2 塑料材料

在世界范圍內(nèi)，塑料的使用量是衡量某一國家汽車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及質(zhì)量水平的關鍵所在。據(jù)調(diào)查顯示，目前我國大多數(shù)車企在制作車輛是對于塑料的使用維持在80～100公斤，總重量的8%～10%。而針對已經(jīng)達到報廢狀態(tài)的汽車而言，塑料的整體含量維持在60公斤左右，整體上比新車更低。值得注意的是，汽車塑料零部件主要涵蓋了內(nèi)飾、外飾以及其他結構的功能，內(nèi)飾對塑料的使用量幾乎是最大的。在汽車發(fā)展的初級階段，塑料被運用于車門的內(nèi)板、頂棚、儀表盤、后備箱蓋等等。而在目前汽車發(fā)展階段，塑料被賦予了多元化的功能，在原有的結構功能上實現(xiàn)了拓展延伸，即被靈活運用于保險杠、翼子板、油箱、車身板等等工序的制作中。

從一定意義上來講，車用塑料我們可以分為熱塑性和熱固性兩個主要模塊。為了減少環(huán)境污染，實現(xiàn)汽車資源的回收利用，在當前階段汽車制造廠商最常使用的應當是熱塑性材料，包括聚丙烯、ABS等等熱固性材料。但與此同時，熱固性材料相比于熱塑性材料整體價格較為便宜，主要原料為樹脂基復合材料等等，因此部分商用車對于發(fā)動機殼、導流板等等的制作仍然采用的是熱固型塑料。

1.3 橡膠材料

橡膠是現(xiàn)階段汽車生產(chǎn)制造及其重要的組成部分，一般車輛用量大約在80公斤左右，占總體質(zhì)量的5%。對于一些載重汽車而言，橡膠的重量高達百140公斤以上，由于具有一定的彈性被靈活運用于多元化系統(tǒng)的制作中，尤其是針對汽車的滾動、制動安全、減震、密封、救生以及乘坐舒適度等等方面都有著至關重要的作用。

1.4 玻璃材料

汽車制造中玻璃的使用可以分為夾層玻璃和鋼化玻璃兩個主要模塊。第一，對于夾層玻璃而言，其在制作過程中本質(zhì)上是直接將兩塊或兩塊以上的玻璃直接膠合粘連在一起即可，因此玻璃之間通過PVB膠片進行結合。如果車輛在行駛過程中遭到外力的沖擊被損壞那么此時PVB膠片會直接對玻璃碎片進行穩(wěn)定，確保其不會由于散落而造成人員傷亡;第二，對于鋼化玻璃而言，其主要是指在具體的制作工藝中，直接將玻璃進行加熱處理，其后吹冷等等相關工藝而形成的，通過一系列的工藝操作玻璃的整體強度及性能都得到了顯著的提升，其內(nèi)部結構也已經(jīng)發(fā)生了相應的變化。通常而言，夾層玻璃被使用在前擋風玻璃，而鋼化玻璃則使用在車窗玻璃以及后擋風玻璃。

2 中國報廢汽車材料再生技術探究

2.1 金屬材料的再生技術

根據(jù)相關的實踐調(diào)查研究我們可以看出，汽車80%都是由金屬材料所構成的，因此如果能對這些材料進行有效的回收利用會直接提高整體的回收價值。對于大多數(shù)的車企而言，最理想的回收方式是直接對報廢車輛的金屬零部件進行二次使用，與此同時，也可以在修復后直接運用于其他車輛。對于報廢汽車中不能使用的零部件，則通過材料的形式進行有效的回收。

鋼鐵的回收主要是通過回爐煉鋼的方法。眾所周知，廢鋼鐵是煉鋼的主要材料，其整體用量高達鋼鐵原料的80%左右。與此同時，氧氣轉(zhuǎn)爐中廢鋼鐵不僅僅是金屬材料，我們也可以將其看做是冷卻劑。

報廢汽車中的廢舊鋁材料要實現(xiàn)回收利用，主要通過直接熔煉成再生鋁合金錠、加工為鋁材料使用的錠坯以及直接熔煉并鑄造三種主要形式。

鎂料的回收利用主要可以采用蒸餾法和溶解法兩個主要形式。第一，針對蒸餾法而言，本質(zhì)上是對純鎂進行回收，但具體操作極其復雜，需要消耗大量的能源，因此在汽車報廢零器件的回收中不常被使用。而溶解法則是主要的鎂合金回收方式，其采用熔化、去氧化物、除鐵、增加化學成分、除氣、鑄錠這一流程實現(xiàn)高效的回收利用。

2.2 塑料材料的再生技術

2.2.1 直接熔融再生

具體而言，該項技術是直接將廢舊的塑料通過分選、清洗、破碎、塑造等等流程直接加工成型的方式方法，通常而言這一技術僅僅運用于質(zhì)量較差的塑料回收中。

2.2.2 改性再生

這一技術主要是指將所獲得的廢舊塑料通過物理或是化學的方式改變其技能，尤其是力學性能會有著明顯的改善。通常而言，我們會使用物理改性和化學改性兩個主要方法進行塑料回收。

2.3 橡膠材料的再生技術

2.3.1 舊輪胎直接翻新

直接將舊輪胎進行局部的修補，二次加工，貼上胎面膠之后再使用一定的方式方法使其硫化，從而發(fā)揮其價值。這一方式方法在一定程度上要求胎源質(zhì)量較好，同時相關技術人員的水平達到一定標準，這也是目前我國橡膠工業(yè)回收利用的重要組成部分。

2.3.2 大力生產(chǎn)硫化橡膠

所謂硫化橡膠粉，主要是指將硫化橡膠直接粉碎而后產(chǎn)生的粉末狀物質(zhì)。值得注意的是，這個過程所產(chǎn)生的物質(zhì)我們可以將其理解為精細膠粉，而在其硫化之后整體性能相比于再生膠更為突出，能夠靈活運用于建筑行業(yè)、公路、機場的裝飾、橡膠制品以及其他裝飾材料中，整合了環(huán)保資源、再生等多元化的回收方式，但目前我國對于膠粉的利用并不全面。

2.3.3 有效生產(chǎn)再生橡膠

所謂再生膠，主要是指將硫化橡膠通過粉碎、加熱等等物理化學操作，使其特征從最初的彈性轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄院驼承?，同時也具有一定的再硫化能力。這一技術方法是目前應用最為廣泛的再生技術，其在各個國家、各個地區(qū)都得到了靈活的使用。

2.4 玻璃材料的再生技術

玻璃的回收分為直接利用和轉(zhuǎn)型利用兩個主要模塊。第一，所謂直接利用則是將報廢汽車中的質(zhì)檢合格的玻璃直接拆解下來用于其他車輛的配件設計;第二，所謂轉(zhuǎn)型利用則是將所有的玻璃回收后直接加工，將其轉(zhuǎn)變?yōu)樵牧稀?/p>

從一定意義上來講，大多數(shù)報廢汽車中的玻璃通常會采用轉(zhuǎn)型利用的方式直接回爐熔融，再通過一定的方式方法將其制作為玻璃器皿。與此同時，可以將破碎的玻璃與碳粉直接混合起來，再加入一定的原料，通過燒制成為可代替礦棉的泡沫玻璃材料。另外，可以將玻璃和塑料作為混凝土的添加料直接運用于瀝青及混凝土的制作中，能夠使得建筑更為堅固。

對于夾層玻璃而言，其本身結構具有一定的復雜性和特殊性，因此在對其進行回收之前首先應當將玻璃與玻璃之間的高聚物進行有效的分離，通過加熱的方式轉(zhuǎn)化聚合物，實現(xiàn)玻璃與其的分離之后再分別進行回收。但值得注意的是，夾層玻璃的整體回收價值偏低，因此我們通常會將報廢車輛中的夾層玻璃直接填埋處理。

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作者簡介

胡錦達：（1981.06—），女，漢族，遼寧沈陽人，碩士研究生，沈陽職業(yè)技術學院汽車分院，副教授。研究方向：材料學。