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特種陶瓷在汽車行業的運用

發布時間：

2022-08-08

對于汽車行業來說，使用特殊材料制造汽車并不是什么新鮮事。一些制造商長期使用碳纖維、鋁和鎂等材料來裝飾前衛時尚的高性能汽車。但是特種陶瓷不是用來制作精美的瓷器和衛浴產品嗎？特種陶瓷由碳化硅和氮化硅等無機非金屬燒結而成。它的強度是氧化鋁陶瓷的三倍以上，可承受1000℃以上的高溫。要將柴油機的油耗降低30%以上，特種陶瓷必不可少。在目前的汽油機中，大約78%的燃燒能量損失在熱能和傳熱中。特種陶瓷柴油機的熱效率為33%，與汽油機相比非常優越。然而，仍然損失了超過 60% 的熱能。

對汽車傳感器的要求是能夠在汽車特有的惡劣環境（高溫、低溫、振動、加速度、濕度、噪音、廢氣）中長期使用，并應具有體積小、重量輕，重復使用性好，輸出范圍廣。近年來，隨著制造技術的進步，陶瓷的耐熱性、耐腐蝕性、耐磨性及其潛在的優良電磁和光學性能得到了充分利用，而由敏感陶瓷材料制成的傳感器完全可以滿足上述要求。

因此，為了減少這部分損失，燃燒室周圍采用隔熱性能好的陶瓷材料進行隔熱，然后利用廢氣渦輪增壓器和動力渦輪回收廢氣能量。測試證明，這樣可以將熱效率提高到48%。同時，由于使用了特種陶瓷，使柴油機瞬間快速啟動成為可能。一種使用特種陶瓷的渦輪增壓器，其耐熱性比當今的超合金更好，但比重僅為金屬渦輪的三分之一左右。因此，特種陶瓷渦輪可以彌補金屬渦輪的低動態響應。

成本高，未來磨削、成型、燒結工藝和硅復合改進氮化硅和碳化硅，開發性能更好的氮化硅陶瓷。結構陶瓷廠家認為，氮化鋁（AlN）陶瓷具有高熔點、高導熱性、低介電常數、耐鐵、鋁等金屬和合金的腐蝕，在特殊氣氛下耐高溫性能優良等特點。是大規模集成電路的理想基板和封裝材料。由于AlN是共價鍵，單一的燒結助劑可以在一定程度上降低燒結溫度。通常采用復合添加劑（稀土金屬氧化物和堿土金屬氧化物）作為燒結助劑，形成液相促進燒結并與AlN結合。氧雜質反應增加了AlN的熱導率。

氧化鋯陶瓷是一種特種陶瓷制品，采用高科技技術制造，具有諸多特點。例如，它具有很高的強度和硬度。與氧化鋁陶瓷相比，其質量更好。可靠，同時氧化鋯陶瓷的耐磨性也很好。大家都知道，陶瓷制品在日常生活中難免會被磨損和磕碰。如果質量不好，可能看起來很舊或者會壞掉，但是氧化鋯陶瓷的耐磨性會很強。除此之外，氧化鋯陶瓷還具有相變增韌和微裂紋增韌，因此具有較高的強度和韌性，被稱為“陶瓷鋼”。其斷裂韌性是所有陶瓷中比較好的。

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