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特種陶瓷材料在汽車上的應用

一、陶瓷在汽車發動機上的應用

新型陶瓷是碳化硅和氮化硅等無機非金屬燒結而成。與以往使用鞏固鞏固的氧化鋁陶瓷相比,強度是其三倍以上,能耐1000攝氏度以上高溫,新材料推進了汽車上新用途的開發。例如:要將柴油機的燃耗費降低30%以上,可以說新型陶瓷是不可缺少的材料。現在汽油機中,燃燒能量中的78%左右是在熱能和熱傳遞中損失掉的,柴油機熱效率為33%,與汽油相比已十分優越,然而仍有60%以上的熱能量損失掉。因此,為減少這部分損失,用隔熱性能好的陶瓷材料圍住燃燒室進行隔熱,進而用廢氣渦輪增壓器和動力渦輪來回收排氣能量,有試驗證明,這樣可把熱效率提高到48%。同時,由于新型陶瓷的渦輪增壓器,它比當今超耐熱合金具有更優越的耐熱性,而比重卻只有金屬渦輪的約三分之一。因此,新型陶瓷渦輪可以補償金屬渦輪動態響應低的缺點,其他正在進行研究的有:采用新型陶瓷的活塞銷和活塞環等運動部件。由于重量的減輕,發動機效率可望得到提高。


二、特種敏感陶瓷在汽車傳感器上應用

對汽車用傳感器的要求是能長久適應于汽車特有的惡劣環境(高溫、低溫、振動、加速、潮濕、噪聲、廢氣),并應當具有小型輕量,重復使用性好,輸出范圍廣等特點。陶瓷耐熱,耐腐,耐磨及其潛在的優良的電磁、光學技能,近年來隨著制造技術的進步而得到充分利用,敏感陶瓷材料制成的傳感器完全能夠滿足上述要求。


三、陶瓷在汽車制動器上的應用

陶瓷制動器是在碳纖維制動器的基礎上制造而成的,一塊碳纖維制動碟起初由碳纖維和樹脂構成,它北機器壓制成行,之后經過加熱、談話、加熱、冷卻等幾道工序制成陶瓷制動器,陶瓷制動器的碳硅化合物表面的硬度接近鉆石,碟片內的碳纖維結構使它堅固耐沖擊,耐腐蝕,讓碟片極為耐磨。目前此類技術除了在F1賽車中應用,在超級民用跑車中也有涉及,例如奔馳的CL5MG。


四、陶瓷在汽車減震器上的應用

高端轎車的減震裝置是綜合利用敏感陶瓷正壓電效應、逆壓電效應和電致伸縮效應研制成功的智能減震器。由于采用高靈敏度陶瓷元件,這種減震器具有識別路面且能做自我調節的功能。可以將轎車因粗糙鹵面引起的振動降到至低限度。


五、陶瓷材料在汽車噴涂技術上的應用

近年來,在航天技術中廣泛應用的陶瓷薄膜噴涂技術開始應用于汽車上。這種技術的優點是隔熱效果好、能承受高溫和高壓、工藝成熟、質量穩定。為達到低散熱的目標。可對發動機燃燒室部件進行陶瓷噴涂。如活塞頂噴的氧化鋯。缸套噴的氧化鋯。經過這種處理的發動機可以降低散熱損失、減輕發動機自身質量、減小發動機尺寸、減少燃油消耗量。


六、智能陶瓷材料在汽車中應用

作為特種陶瓷產品分類的智能陶瓷材料,其中包括在汽車制造中使用的對環境敏感且能對環境變化作出靈敏反應的材料,目前已成為材料科學及工程領域中研究的焦點。

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