氧化鋯陶瓷材料在汽車(chē)上的應(yīng)用——遠(yuǎn)創(chuàng)陶瓷
一、陶瓷在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用
新型陶瓷是氧化鋯等無(wú)機(jī)金屬燒結(jié)而成。氧化鋯陶瓷與以往使用的的氧化鋁陶瓷相比，強(qiáng)度是其三倍以上，能耐1000攝氏度以上高溫，新材料推進(jìn)了汽車(chē)新用途的開(kāi)發(fā)，例如：要將柴油機(jī)的燃耗費(fèi)降低30%以上。現(xiàn)在的汽油機(jī)中，燃燒能量中的78%左右是在熱能和熱傳遞中損失掉的，而柴油機(jī)的熱效率為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將燃燒室整體為主進(jìn)行隔熱，進(jìn)而用廢氣渦輪增壓器和動(dòng)力渦輪來(lái)回收排氣能量，有試驗(yàn)證明：采用這種方式，可將熱效率提高到48%。
同時(shí)，由于新型陶瓷的使用，采油機(jī)瞬間快速啟動(dòng)將變得有可能。采用新型陶瓷的渦輪增壓器，比當(dāng)今超耐熱合金具有更優(yōu)越的耐熱性，而比重卻只有金屬渦輪的三分之一左右。因此，新型陶瓷渦輪可以補(bǔ)償金屬渦輪動(dòng)態(tài)響應(yīng)低的缺點(diǎn)，其他正在進(jìn)行研究的有：采用新型陶瓷的活塞銷(xiāo)和活塞環(huán)等運(yùn)動(dòng)部件。由于重量的減輕，發(fā)動(dòng)機(jī)效率可望得到提高。
二、特種敏感陶瓷在汽車(chē)傳感器上應(yīng)用
對(duì)汽車(chē)用傳感器的要求是能長(zhǎng)久適用于汽車(chē)特有的惡劣環(huán)境（高溫、低溫、振動(dòng)、加速、潮濕、噪聲、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(diǎn)。陶瓷耐熱、耐蝕、耐磨及其潛在的優(yōu)良電磁、光學(xué)機(jī)能，近年來(lái)隨著制造技術(shù)的提升而得到充分利用，敏感陶瓷材料制成的傳感器能夠滿足上述需求。
三、陶瓷在汽車(chē)制動(dòng)器上的應(yīng)用
陶瓷制動(dòng)器是在碳纖維制動(dòng)器的基礎(chǔ)上制造而成的。一塊碳纖維制動(dòng)碟是由碳纖維和樹(shù)脂構(gòu)成，被機(jī)器壓制成形、之后經(jīng)過(guò)加熱、碳化、加熱、冷卻等幾道工序制成陶瓷制動(dòng)器，陶瓷制動(dòng)器的碳化硅化合物表面的硬度接近鉆石，碟片內(nèi)的碳纖維結(jié)構(gòu)使它堅(jiān)固耐沖擊、耐腐蝕、讓碟片極為耐磨。目前此類(lèi)技術(shù)除了在F1賽車(chē)中應(yīng)用，在超級(jí)民用跑車(chē)中也有涉及，例如奔馳的CL55 AMG。
四、陶瓷在汽車(chē)減震振器上的應(yīng)用
轎車(chē)的減震裝置是綜合利用敏感陶瓷正壓電效應(yīng)，逆壓電效應(yīng)和點(diǎn)致伸縮效應(yīng)研制成功的智能減振器。由于采用高靈敏陶瓷元件，這種減震振器具有識(shí)別路面且能做到自我調(diào)節(jié)的功能，可以將轎車(chē)因粗糙路面引起的振動(dòng)降到最低限度。
五、陶瓷材料在汽車(chē)噴涂技術(shù)上的應(yīng)用
近年來(lái)，在航天技術(shù)中廣泛應(yīng)用的陶瓷薄膜噴涂技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于汽車(chē)上。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是隔熱效果好、能承受高溫和高壓、工藝成熟、質(zhì)量穩(wěn)定。為達(dá)到低散熱的目標(biāo)，可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室部件進(jìn)行陶瓷噴涂，如活塞頂噴的氧化鋯，缸套噴的氧化鋯。經(jīng)過(guò)這種處理的發(fā)動(dòng)機(jī)可以降低散熱損失，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)自身的質(zhì)量，減小發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸，減少燃油消耗量。
六、智能陶瓷材料在汽車(chē)中的應(yīng)用
作為氧化鋯陶瓷產(chǎn)品分類(lèi)的智能陶瓷材料，其中包括在汽車(chē)制造中使用的對(duì)環(huán)境敏感且能對(duì)環(huán)境變化作出靈敏反應(yīng)的材料，目前已成為材料科學(xué)及工程領(lǐng)域的焦點(diǎn)。
汽車(chē)上使用的智能陶瓷產(chǎn)品，包括功能材料、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與反饋系統(tǒng)相結(jié)合的智能材料系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)。由于其綜合性功能的發(fā)揮，可使汽車(chē)產(chǎn)品在行駛時(shí)感知與響應(yīng)外界環(huán)境的變化，使汽車(chē)產(chǎn)品擁有自檢、自測(cè)、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的功能，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(duì)于溫度和電壓具備自身診斷、候補(bǔ)保護(hù)與自身修復(fù)功能，可以使材料本身?yè)碛械挚弓h(huán)境突然變化的能力，并可重復(fù)多次使用現(xiàn)在已經(jīng)普及使用及正擬開(kāi)發(fā)研制的壓電類(lèi)智能陶瓷制品及材料系統(tǒng)如下：
汽車(chē)減震裝置：利用智能陶瓷產(chǎn)品的正壓電效應(yīng)、逆壓電效應(yīng)研制出的智能減震器，具有識(shí)別路面并自我調(diào)節(jié)的功能，可將粗糙路面對(duì)汽車(chē)形成的震動(dòng)減到低限度，整個(gè)感知與調(diào)節(jié)過(guò)程只需要20秒。另外，采用智能陶瓷材料制成的減震裝置還可以推廣應(yīng)用在汽車(chē)產(chǎn)品之外的領(lǐng)域，如使用到精密加工的穩(wěn)固工作平臺(tái)等。
汽車(chē)智能雨刷：利用鈦酸鋇陶瓷的壓阻效應(yīng)制成的智能陶瓷雨刷，可以自動(dòng)感知雨量自動(dòng)將雨刷調(diào)節(jié)到合理速度。
汽車(chē)有源消聲陶瓷材料：由壓電陶瓷拾聲器、諧振器、模擬聲線圈和數(shù)字信號(hào)處理集成電路組成的有源消聲陶瓷材料，可把汽車(chē)的振動(dòng)頻率降低到500赫茲以下。此外，還可以利用智能陶瓷材料開(kāi)發(fā)出智能安全系統(tǒng)與智能傳輸系統(tǒng)，如在安全氣囊中，也使用了智能陶瓷元件。現(xiàn)代智能陶瓷材料的開(kāi)發(fā)研究市場(chǎng)，已經(jīng)處在方興未艾的時(shí)期，同時(shí)它的應(yīng)用已經(jīng)不限于汽車(chē)工業(yè)，并對(duì)造船、建筑、機(jī)械、家電、航天、國(guó)防等工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。將大大提高各類(lèi)機(jī)械與電子產(chǎn)品的智能與自動(dòng)化水平。
雅安遠(yuǎn)創(chuàng)陶瓷有限責(zé)任公司生產(chǎn)的氧化鋯陶瓷具有高強(qiáng)度、耐磨損、耐腐蝕耐高溫、防靜電等特性，內(nèi)廣泛應(yīng)用于軍工、機(jī)械工程、電子產(chǎn)品、化工、通訊、冶金、紡織、石油、汽車(chē)、新能源等諸多領(lǐng)域，其極優(yōu)的性能能夠大大增加使用壽命，降低企業(yè)的綜合成本，并顯著提高使用效果。
