陶瓷材料在汽车上的应用.pdf

汽车工艺与材料
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陶瓷材料在汽车上的应用

张金迎，周晓军

（浙江大学机械与能源工程学院，浙江杭州!"##$%）
摘要：陶瓷材料的应用，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
汽车智能性功能等都有积极意义。介绍了几种常用特种陶瓷的主要性能及其在汽车发动机、柴油机微粒过滤器、催
化转化器、制动器、减振装置、轴承、传感器等方面的应用。简要分析了目前特种陶瓷在汽车上应用并不广泛的主要
原因。
关键词：特种陶瓷；汽车；应用

中图分类号：*)+(文献标识码：,
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好每毫米厚度可耐电压以上。
前言2’34
1氧化铝陶瓷出色的高温性能和介电性能，使其
陶瓷是古老而又新型的材料，通常分为传统陶适宜制作内燃机火花塞；好的耐磨性可保证制作的
瓷和特种陶瓷两大类。传统陶瓷以天然硅酸盐矿物活塞能够加工到相当高的精度和粗糙度。
为原料烧制而成，也叫硅酸盐陶瓷。与之相区别，人232氮化硅陶瓷
们将近代发展起来的各种陶瓷总称为特种陶瓷，也氮化硅陶瓷原料丰富、加工性好，可以用低成本
称为新型陶瓷、高技术陶瓷或精细陶瓷。特种陶瓷以生产出各种尺寸精确的部件，特别是形状复杂的部
精制高纯的化工产品为原料，在化学组成、内部结件，成品率比其他陶瓷材料高。
构、性能和使用效能等各方面均不同于传统陶瓷。氮化硅陶瓷抗温度急变性好；硬度高，其硬度仅
特种陶瓷具有各种优异、独特的性能，应用在汽次于金刚石、氮化硼等物质；有自润滑性，是一种优
车上，对减轻车辆自身质量、提高发动机热效率、降良的耐磨材料。
低油耗、减少排气污染、提高易损件寿命、完善汽车氮化硅中既没有自由电子，也没有离子，所以有
智能性功能都具有积极意义。很高的电绝缘性。此外，氮化硅陶瓷烧结时尺寸变化
小，可以制成精度高、形状复杂的零件。
2常用特种陶瓷简介
234碳化硅陶瓷
231氧化铝陶瓷碳化硅陶瓷的最大特点是高温高强度，一般陶
氧化铝陶瓷又称高铝陶瓷，主要成分是瓷材料在时强度显著降低，而碳化硅陶瓷
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和。强度大于普通陶瓷；硬度很高，仅次于金刚在时抗弯强度仍保持在的较
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石、碳化硼、立方氮化硼和碳化硅，有很好的耐磨性；高水平。其热传导能力强，在陶瓷中仅次于氧化铝陶
耐高温性极好，含高的刚玉瓷能在的瓷。热稳定性好，耐磨、耐腐蚀、抗蠕变性好。
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高温下长期工作，而且蠕变极小；耐腐蚀性很强；有碳化硅陶瓷高温高强度的特点，适用于火箭尾
很好的绝缘性能，特别是在高频率下的电绝缘性能喷嘴、浇注金属用的喉嘴、热电偶套管、燃气轮机的

&)&汽车工艺与材料
张金迎等：陶瓷材料在汽车上的应用

叶片、轴承等零件。热传导能力高，适用于高温条件燃烧消耗’"!。表7列出了日本、美国在绝热发动机
下的热交换器材料，也可用于制作各种泵的密封圈。上采用结构陶瓷的情况。

"陶瓷材料在汽车上的应用表!日本、美国绝热发动机上采用的结构陶瓷
要求的性