短纖維增強塑膠

短纖維增強塑膠（短纖維增強聚合物，簡稱 SFRP），係以長度通常為0.2 至數毫米嘅短切纖維（如玻璃纖維、碳纖維等）與聚合物樹脂複合而成嘅一類高性能工程材料。佢被視為金屬材料喺汽車輕量化進程中嘅重要替代方案，透過將聚合物基體嘅成形性同纖維增強體嘅高強度相結合，實現咗性能同成本嘅良好平衡。

核心特性：取向性、各向同性同成本優勢

短纖維增強塑膠嘅顯著特點喺其內部纖維嘅隨機取向，這令材料喺平面內具有各向同性嘅特點，即各方向嘅力學性能基本一致。同依賴連續纖維鋪層設計、需精確控制纖維方向嘅連續纖維複合材料比較，佢簡化咗設計同成型流程。

更加重要係，喺多種纖維增強方案中，短纖維增強塑膠憑藉良好嘅可加工性同較低嘅生產成本，喺性價比上佔據優勢。

主要應用同輕量化效果

喺汽車上，短纖維增強塑膠已成功應用於車身結構件同功能件，透過「以塑代鋼」實現顯著嘅減重效果。

• 車身覆蓋件：研究顯示，採用注塑成型嘅短纖維增強複合材料製造汽車尾門內板，透過材料同結構嘅並行優化，可實現減重 10.5%。

• 新能源關鍵部件：短纖維增強複合材料正被用於電動車電池包殼體嘅設計，以滿足輕量化同抗衝擊嘅雙重需求。

工藝同局限：點解「短」係關鍵

注塑成型係短纖維增強塑膠最主流嘅加工方式。然而，喺注塑螺桿嘅強剪切作用下，原本數毫米長嘅纖維會發生進一步斷裂，導致實際成品中嘅纖維長度遠小於初始值。這直接影響最終產品嘅力學性能。

同時，其力學性能也存在上限。喺汽車結構件嘅高性能應用中，短纖維複合材料嘅承載能力通常唔如連續纖維複合材料。因此，佢喺汽車上嘅定位更多係替代部分金屬同普通塑膠，而非完全取代高性能連續纖維複合材料。