陶瓷在汽车上的应用陶瓷在汽车上的应用论文
发布时间：2023年07月19日 点击：[22]人次
陶瓷在汽车上的应用(陶瓷在汽车上的应用论文)
1.陶瓷在汽车上的应用
陶瓷材料[陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。]在汽车上的应用 随着科学技术的不断发展，汽车的研发及生产阶段越来越多地采用新材料及新工艺，这也使得人e69da5e6ba9062616964757a686964616f31333234323635们对汽车轻质化、低成本、智能化、经济性和可靠性的要求成为可能，而对于新材料的使用，我国古代的发明——陶瓷便是其中之一。
对于陶瓷，按材料及烧制工艺的不同通常分为传统陶瓷和特种陶瓷两大类。传统陶瓷以天然硅酸盐矿物为原料烧制而成，也叫硅酸盐陶瓷。
与之相区别，人们将近代发展起来的各种陶瓷总称为特种陶瓷，也称为新型陶瓷、高技术陶瓷或精细陶瓷。特种陶瓷以精制高纯的化工产品为原料，在化学组成、内部结构、性能和使用效能等各方面均不同于传统陶瓷。
特种陶瓷具有各种优异、独特的性能，应用在汽车上，对减轻车辆自身质量、提高发动机[发动机（Engine）是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机（汽油发动机等）、外燃机（斯特林发动机、蒸汽机等）、电动机等。]热效率[热效率的含义是：对于特定热能转换装置，其有效输出的能量与输入的能量之比，是无量纲指标，一般用百分比表示。]、降低油耗、减少排气污染、提高易损件寿命、完善汽车智能性功能都具有积极意义。 陶瓷材料在汽车上的应用 1、陶瓷在汽车传感器[传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记-chuanganqi]上的应用 对汽车用传感器的要求是能长久适用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、耐蚀、耐磨及其潜在的优良的电磁、光学机能，近年来随着制造技术的进步而得到充分利用，陶瓷传感器完全能够满足上述要求。 2 、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。
与以往使用的**铝[**铝（aluminium oxide），化学式Al2O3。]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%，与汽油机相比已十分优越，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，由于新型陶瓷的使用，柴油机瞬间快速起动将变得可能。采用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。 3 、陶瓷在汽车制动器[制动器是具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能的装置。]上的应用 陶瓷制动器是在碳纤维[碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。]制动器的基础上制造而成的。
一块碳纤维制动碟最初由碳纤维和树脂构成，它被机器压制成形，之后经过加热、碳化、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CL55 AMG。
4、陶瓷在汽车减振器上的应用 高级轿车的减振装置是综合利用敏感陶瓷正压电效应[压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。]、逆压电效应和电致伸缩效应研制成功的智能减振器。由于采用高灵敏度陶瓷元件，这种减振器具有识别路面且能做自我调节的功能，可以将轿车因粗糙路面引起的振动降到最低限度。
5、陶瓷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**锆，缸套喷的**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。
有待解决的问题 特种陶瓷是正在不断开发中的材料，但原料的制取、材料的评价和利用技术等许多方面都有尚待解决的课题。目前，特种陶瓷在汽车的应用并不广泛，其中的主要原因有： 1、制造工艺复杂、要求高 2、因特种陶瓷对原材料要求比较严格、工艺难以掌握，使得各批制品的性能难以保持均匀一致 3、成本较高，可加工性差、脆性大、使用可靠性差。
但我们有充分的理由相信，随着科学技术的飞速发展，在未来的汽车制造业中将会有更多的特种陶瓷、智能陶瓷制品被引入和采用到汽车上，而且一定会在汽车生产中得到广泛的应用。 陶瓷的分类及特点 陶瓷的性能由两种因素决定。
首先是物质结构，主要是化学键的性质和晶体结构。它们决定陶瓷材料的性能，如耐高温性、半导体性及绝缘性等。
其次是显微组织，包括分布、晶粒大小、形状、气孔大小和分布、杂质、缺陷等。 普通陶瓷 普通陶瓷是用粘土、长石、石英为原料， 经配制、烧结制成。
这类陶瓷质地坚硬、不会**生锈、耐腐蚀、不导电、能耐一定高温、加工成型性好、成本低，但强度较低。一般最高使用温度不超过1200摄氏度，这类陶瓷产量大，种类多，广泛用于电气、化工等行业。
**铝陶瓷 **铝陶瓷又称高铝陶瓷，主要成分是**铝和**硅。它强度大、硬度高、耐腐蚀、绝缘性好，耐热温度可达1600摄氏度，但缺点是脆性大，抗震性差，工艺复杂，成本高。
**铝陶瓷出色的。
2.陶瓷在汽车上的应用
随着科学技术的不断发展，汽车的研发及生产阶段越来越多地采用新材料及新工艺，这也使得人们对汽车轻质化、低成本、智能化、经济性和可靠性的要求成为可能，而对于新材料的使用，我国古代的发明——陶瓷便是其中之一。
对于陶瓷，按材料及烧制工艺的不同通常分为传统陶瓷和特种陶瓷两大类。传统陶瓷以天然硅酸盐矿物为原料烧制而成，也叫硅酸盐陶瓷。
与之相区别，人们将近代发展起来的各种陶瓷总称为特种陶瓷，也称为新型陶瓷、高技术陶瓷或精细陶瓷。特种陶瓷以精制高纯的化工产品为原料，在化学组成、内部结构、性能和使用效能等各方面均不同于传统陶瓷。
特种陶瓷具有各种优异、独特的性能，应用在汽车上，对减轻车辆自身质量、提高发动机热效率、降低油耗、减少排气污染、提高易损件寿命、完善汽车智能性功能都具有积极意义。 陶瓷材料在汽车上的应用 1、陶瓷在汽车传感器上的应用 对汽车，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、耐蚀、耐磨及其潜在的优良的电磁、光学机能，近年来随着制造技术的进步而得到充分利用，陶瓷传感器完全能够满足上述要求。 2 、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62616964757a686964616fe78988e69d8331333234323635结而成。
与以往使用的**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%，与汽油机相比已十分优越，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，由于新型陶瓷的使用，柴油机瞬间快速起动将变得可能。采用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。 3 、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。
一块碳纤维制动碟最初由碳纤维和树脂构成，它被机器压制成形，之后经过加热、碳化、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CL55 AMG。
4、陶瓷在汽车减振器上的应用 高级轿车的减振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振器。由于采用高灵敏度陶瓷元件，这种减振器具有识别路面且能做自我调节的功能，可以将轿车因粗糙路面引起的振动降到最低限度。
5、陶瓷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**锆，缸套喷的**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。
有待解决的问题 特种陶瓷是正在不断开发中的材料，但原料的制取、材料的评价和利用技术等许多方面都有尚待解决的课题。目前，特种陶瓷在汽车的应用并不广泛，其中的主要原因有： 1、制造工艺复杂、要求高 2、因特种陶瓷对原材料要求比较严格、工艺难以掌握，使得各批制品的性能难以保持均匀一致 3、成本较高，可加工性差、脆性大、使用可靠性差。
但我们有充分的理由相信，随着科学技术的飞速发展，在未来的汽车制造业中将会有更多的特种陶瓷、智能陶瓷制品被引入和采用到汽车上，而且一定会在汽车生产中得到广泛的应用。 陶瓷的分类及特点 陶瓷的性能由两种因素决定。
首先是物质结构，主要是化学键的性质和晶体结构。它们决定陶瓷材料的性能，如耐高温性、半导体性及绝缘性等。
其次是显微组织，包括分布、晶粒大小、形状、气孔大小和分布、杂质、缺陷等。 普通陶瓷 普通陶瓷是用粘土、长石、石英为原料， 经配制、烧结制成。
这类陶瓷质地坚硬、不。
3.汽车上是否有使用陶瓷零件
**锆陶瓷材料的优势在汽车上发挥的淋漓尽致，因为汽车的很多零部件都是用这种材料制作而成的，在发动机、传感器、制动器、减震器等重要装置中都有涉及。详细了解一下特殊陶瓷吸引用户的特质。
这种**锆陶瓷是用**锆和**钇等无机非金属烧结而成的，所以与以往使用的**铝陶瓷相比的话，强度和耐高温性等方面都有显著的提高，进一步提升了它在汽车领域的应用效果。
传统材料的汽车发动机存在热量损失严重的问题，为了减少这部分损失，就要用隔热性能好的**锆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，从而有效的提高汽车发动机的热效率。
对于汽车用传感器的基本要求是，要能够长久适用于汽车特有的恶劣环境，还要还要具备小型轻量，重复使用性好，输出范围广等特性。**锆陶瓷制成的传感器就正好满足上述要求，因为陶瓷有耐热、耐蚀、耐磨及其潜在的优良的电磁、光学机能。
还有**锆陶瓷制动器也是在碳纤维制动器的基础上制成的，经过了压制、加热、碳化、加热、冷却等多道工序，由于这类制动器的碳硅化合物表面的硬度接近钻石，因此它的耐冲击、耐腐蚀性能是非常突出的。
近年来，**锆陶瓷材料还被广泛应用于汽车喷涂技术中，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。另外，智能陶瓷材料作为**锆陶瓷中的一种也成为了关注的焦点，汽车上的功能材料、驱动系统与反馈系统相结合的智能材料系统或结构就是利用这一材料制成的。
4.为什么要用陶瓷制造汽车发动机
1991年，我国第一辆用陶瓷材料做发动机的大客车，完 成了从上海到北京的旅程。
这次长距离的实车试验成功，标志 着我国在陶瓷发动机的研制和实际应用方面，已达到了国际 先进水平。在此之前，世界上只有美国、日本和德国完成了类 似试验。
为什么要用陶瓷来代替金属制造发动机呢？ 原来，汽车的发动机是通过燃料燃烧，产生高温高压气 体，从而形成推动汽车前进的动力。 而且，发动机里的燃烧温 度越高，产生的动力越大，燃料的效率也越高。
可是在实际上， 即使是使用耐高温合金制成的发动机，它的使用温度最高也 不过约11001，超过了这个“极限”，发动机的金属材料就会 软化甚至烧毁。所以，不少汽车都装备了冷却系统，以保证发 动机能持续正常地运转。
但这样一来，不但进一步降低了热效 率，也使发动机的整体重量和体积增大，影响到车速提高。 有没有既耐高温、重量又轻的材料来替代金属制造发动 机呢？科学家想到了陶瓷。
随着陶瓷材料技术的发展，人们生 产出了具有超强耐高温特性的新型陶瓷——氮化硅陶瓷、氧 化锆陶瓷、碳化硅陶瓷等，它们都能耐受14001以上的高温， 用它们制成的发动机，即使内部温度达到1300T，也根本不 需要复杂的冷却系统来帮忙。 而且，这些陶瓷材料本身就比金 属轻。
因此，陶瓷发动机体积小、重量轻，它的热效率可达到约 50%，能比金属发动机节省20%以上的燃料。 在人们的印象中，陶瓷是一种很脆的材料。
科学家通过不 断研究，将碳化娃等陶瓷材料和石墨结合在一 起，形成轫性十 足的新型耐高温复合材料。 用这种陶瓷材料制造的汽车发动 机，完全能适应汽车行驶中的强烈震动，既发挥了陶瓷耐高温 的优点，又保持了以往发动机强度高的长处，因此是一种很有 发展前途的新型发动机。