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特种陶瓷材料在汽车上的应用

一、陶瓷在汽车发动机上的应用

新型陶瓷是碳化硅和氮化硅等无机非金属烧结而成。与以往使用巩固巩固的氧化铝陶瓷相比,强度是其三倍以上,能耐1000摄氏度以上高温,新材料推进了汽车上新用途的开发。例如:要将柴油机的燃耗费降低30%以上,可以说新型陶瓷是不可缺少的材料。现在汽油机中,燃烧能量中的78%左右是在热能和热传递中损失掉的,柴油机热效率为33%,与汽油相比已十分优越,然而仍有60%以上的热能量损失掉。因此,为减少这部分损失,用隔热性能好的陶瓷材料围住燃烧室进行隔热,进而用废气涡轮增压器和动力涡轮来回收排气能量,有试验证明,这样可把热效率提高到48%。同时,由于新型陶瓷的涡轮增压器,它比当今超耐热合金具有更优越的耐热性,而比重却只有金属涡轮的约三分之一。因此,新型陶瓷涡轮可以补偿金属涡轮动态响应低的缺点,其他正在进行研究的有:采用新型陶瓷的活塞销和活塞环等运动部件。由于重量的减轻,发动机效率可望得到提高。


二、特种敏感陶瓷在汽车传感器上应用

对汽车用传感器的要求是能长久适应于汽车特有的恶劣环境(高温、低温、振动、加速、潮湿、噪声、废气),并应当具有小型轻量,重复使用性好,输出范围广等特点。陶瓷耐热,耐腐,耐磨及其潜在的优良的电磁、光学技能,近年来随着制造技术的进步而得到充分利用,敏感陶瓷材料制成的传感器完全能够满足上述要求。


三、陶瓷在汽车制动器上的应用

陶瓷制动器是在碳纤维制动器的基础上制造而成的,一块碳纤维制动碟起初由碳纤维和树脂构成,它北机器压制成行,之后经过加热、谈话、加热、冷却等几道工序制成陶瓷制动器,陶瓷制动器的碳硅化合物表面的硬度接近钻石,碟片内的碳纤维结构使它坚固耐冲击,耐腐蚀,让碟片极为耐磨。目前此类技术除了在F1赛车中应用,在超级民用跑车中也有涉及,例如奔驰的CL55AMG。


四、陶瓷在汽车减震器上的应用

高端轿车的减震装置是综合利用敏感陶瓷正压电效应、逆压电效应和电致伸缩效应研制成功的智能减震器。由于采用高灵敏度陶瓷元件,这种减震器具有识别路面且能做自我调节的功能。可以将轿车因粗糙卤面引起的振动降到至低限度。


五、陶瓷材料在汽车喷涂技术上的应用

近年来,在航天技术中广泛应用的陶瓷薄膜喷涂技术开始应用于汽车上。这种技术的优点是隔热效果好、能承受高温和高压、工艺成熟、质量稳定。为达到低散热的目标。可对发动机燃烧室部件进行陶瓷喷涂。如活塞顶喷的氧化锆。缸套喷的氧化锆。经过这种处理的发动机可以降低散热损失、减轻发动机自身质量、减小发动机尺寸、减少燃油消耗量。


六、智能陶瓷材料在汽车中应用

作为特种陶瓷产品分类的智能陶瓷材料,其中包括在汽车制造中使用的对环境敏感且能对环境变化作出灵敏反应的材料,目前已成为材料科学及工程领域中研究的焦点。

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