其它一些特種陶瓷材料,,種類還非常繁多,它們各有特色,可制成各種功能元件,。氧化鋰陶瓷為高溫材料,,滑石陶瓷為高頻絕緣材料,氧化釷陶瓷為介電材料,,鈦酸鋇陶瓷為光電材料,,硼化物、氮化物,、硅化物等金屬陶瓷為超高溫材料,。鐵氧體陶瓷為永久磁鐵、記憶磁鐵,、磁頭等材料,,稀土鈷瓷為存貯器材料,半導(dǎo)體瓷為亞敏元件,、太陽電池等材料等,。許多種類可以用于汽車零部件或檢測器件。目前,,特種陶瓷材料汽車上應(yīng)用已經(jīng)取得重要進(jìn)展,。它們主要有以下幾個方面。
一,、陶瓷汽車發(fā)動機(jī)上應(yīng)用
新型陶瓷碳化硅氮化硅等無機(jī)非金屬燒結(jié)而成,。與以往使用氧化鋁陶瓷相比,強(qiáng)度其三倍以上,,能耐1000攝氏度以上高溫,新材料推進(jìn)了汽車上新用途開發(fā),。例如:要將柴油機(jī)燃耗費降低30%以上,,可以說新型陶瓷不可缺少材料。現(xiàn)汽油機(jī),,燃燒能量78%左右熱能熱傳遞損失掉,,柴油機(jī)熱效率為33%,與汽油機(jī)相比已十分優(yōu)越,然而仍有60%以上熱能量損失掉,。因此,,為減少這部分損失,用□熱性能好陶瓷材料圍住燃燒室進(jìn)行□熱,,進(jìn)而用廢氣渦輪增壓器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,,由于新型陶瓷使用,,柴油機(jī)瞬間快速起動將變得可能。采用新型陶瓷渦輪增壓器,它比當(dāng)今超耐熱合金具有更優(yōu)越耐熱性,,而比重卻只有金屬渦輪約三分之一,。因此,新型陶瓷渦輪可以補(bǔ)償金屬渦輪動態(tài)響應(yīng)低缺點,。其他正進(jìn)行研究有:采用新型陶瓷活塞銷活塞環(huán)等運動部件,。由于重量減輕,發(fā)動機(jī)效率可望得到提高,。
二,、特種敏感陶瓷汽車傳感器上應(yīng)用
對汽車用傳感器要求能長久適用于汽車特有惡劣環(huán)境(高溫、低溫,、振動,、加速、潮濕,、,。聲、廢氣),,并應(yīng)當(dāng)具有小型輕量,,重復(fù)使用性好,輸出范圍廣等特點,。陶瓷耐熱,、耐蝕、耐磨及其潛優(yōu)良電磁,、光學(xué)機(jī)能,,近年來隨著制造技術(shù)進(jìn)步而得到充分利用,敏感陶瓷材料制成傳感器完全能夠滿足上述要求,。
三,、陶瓷汽車制動器上應(yīng)用
陶瓷制動器碳纖維制動器基礎(chǔ)上制造而成。一塊碳纖維制動碟最初由碳纖維樹脂構(gòu)成,,它被機(jī)器壓制成形,,之后經(jīng)過加熱、碳化,、加熱,、冷卻等幾道工序制成陶瓷制動器,,陶瓷制動器碳硅化合物表面硬度接近鉆石,,碟片內(nèi)碳纖維結(jié)構(gòu)使它堅固耐沖擊,耐腐蝕,,讓碟片極為耐磨,。目前此類技術(shù)除了F1賽車應(yīng)用,,超級民用跑車也有涉及,例如奔馳CL55AMG.
四,、陶瓷汽車減振器上應(yīng)用
高級轎車減振裝置綜合利用敏感陶瓷正壓電效應(yīng),、逆壓電效應(yīng)電致伸縮效應(yīng)研制成功智能減振器。由于采用高靈敏度陶瓷元件,,這種減振器具有識別路面且能做自我調(diào)節(jié)功能,,可以將轎車因粗糙路面引起振動降到最低限度。
五,、陶瓷材料汽車噴涂技術(shù)上應(yīng)用
近年來,,航天技術(shù)廣泛應(yīng)用陶瓷薄膜噴涂技術(shù)開始應(yīng)用于汽車上。這種技術(shù)優(yōu)點□熱效果好,、能承受高溫高壓,、工藝成熟、質(zhì)量穩(wěn)定,。為達(dá)到低散熱目標(biāo),可對發(fā)動機(jī)燃燒室部件進(jìn)行陶瓷噴涂,,如活塞頂噴氧化鋯,,缸套噴氧化鋯,。經(jīng)過這種處理發(fā)動機(jī)可以降低散熱損失、減輕發(fā)動機(jī)自身質(zhì)量,、減小發(fā)動機(jī)尺寸、減少燃油消耗量,。
六,、智能陶瓷材料汽車應(yīng)用
作為特種陶瓷產(chǎn)品分類智能陶瓷材料,,其包括汽車制造使用對環(huán)境敏感且能對環(huán)境變化作出靈敏反應(yīng)材料,,目前已成為材料科學(xué)及工程領(lǐng)域研究焦點,。
汽車上使用智能陶瓷產(chǎn)品,,包括功能材料、驅(qū)動系統(tǒng)與反饋系統(tǒng)相結(jié)合智能材料系統(tǒng)或結(jié)構(gòu),。
由于其綜合性功能發(fā)揮,,可使汽車產(chǎn)品行駛時感知與響應(yīng)外界環(huán)境變化,,使汽車產(chǎn)品擁有自檢,、自測,、自診斷、自修復(fù),、自適應(yīng)等諸多性能,。當(dāng)前有些功能陶瓷制品已具有智能化功能,如半導(dǎo)體鈦酸鋇正溫度系數(shù)熱能電阻及氧化鋅變阻器,,它們對于溫度電壓具備自身診斷,、候補(bǔ)保護(hù)與自身修復(fù)功能,可以使材料本身擁有抵抗環(huán)境突然變化能力,,并可重復(fù)多次使用,。智能陶瓷系統(tǒng),壓電陶瓷最重要品類�,,F(xiàn)已經(jīng)普及使用及正擬開發(fā)研制壓電類智能陶瓷制品及材料系統(tǒng)如下:
汽車減震裝置:利用智能陶瓷產(chǎn)品正壓電效應(yīng),、逆壓電效應(yīng)研制出智能減震器,具有識別路面并自我調(diào)節(jié)功能,,可將粗糙路面對汽車形成震動減到最低限度,,整個感知與調(diào)節(jié)過程只需要20秒。另外,,采用智能陶瓷材料制成減震裝置還可以推廣應(yīng)用汽車產(chǎn)品之外領(lǐng)域,,如使用到精密加工穩(wěn)固工作平臺等。
汽車智能雨刷:利用鈦酸鋇陶瓷壓阻效應(yīng)制成智能陶瓷雨刷,,可以自動感知雨量,,自動將雨刷調(diào)節(jié)到最佳速度。
汽車有源消聲陶瓷材料:由壓電陶瓷拾音器,、諧振器,、模擬聲線圈數(shù)字信號處理集成電路組成有源消聲陶瓷材料,可把汽車震動頻率降低到500赫茲以下,。
此外,,還可以利用智能陶瓷材料開發(fā)出智能安全系統(tǒng)與智能傳輸系統(tǒng),如安全氣囊,,也使用了智能陶瓷元件�,,F(xiàn)代智能陶瓷材料開發(fā)研究與市場,已經(jīng)處方興未艾時期,,同時它應(yīng)用已經(jīng)不僅限于汽車工業(yè),,而且對造船、建筑,、機(jī)械,、家電、航天,、國防等工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響,,將大大提高各類機(jī)械與電子產(chǎn)品智能與自動化水平,。
總之,特種陶瓷一種正不斷開發(fā)陶瓷材料產(chǎn)品,,但原料制取,、材料評價利用技術(shù)等許多方面都有尚待解決課題。目前,,特種陶瓷汽車應(yīng)用并不廣泛,,其主要原因有:制造工藝復(fù)雜、要求高,;因特種陶瓷對原材料要求比較嚴(yán)格,、工藝難以掌握,使得各批制品性能難以保持均勻一致,;成本較高,,可加工性差、脆性大,、使用可靠性差,。
人們有充分理由相信,隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,,未來汽車制造業(yè)將會有更多特種陶瓷,、智能陶瓷制品被引入采用到汽車上,而且一定會汽車生產(chǎn)得到廣泛應(yīng)用,。