汽车陶瓷
陶瓷是一种高弹性材料，由无机非金属矿物、岩石或粘土经极端高温加热锻造而成。陶瓷不仅用于制造陶器和其他物品，而且对汽车工程也至关重要。汽车陶瓷有助于提高汽车发动机和其他车辆部件的弹性、耐用性和可靠性。
汽车陶瓷有多种类型。
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氧化锆
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氧化铝
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硅酸镁
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堇青石
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氮化硅
人们之所以青睐这些陶瓷，主要是因为它们能够反复承受各种条件，例如高内部燃烧和摩擦温度、电流、化学腐蚀以及不断弯曲和翘曲产生的结构张力。
它们用于制造各种部件，例如传感器、催化转换器、制动系统、气缸体等。它们具有很高的耐热性，而且比普通金属轻得多。本文探讨了一些陶瓷部件及其用途和相对于传统材料的优势。
汽车陶瓷的优势
汽车陶瓷的优势
高耐热性
这是陶瓷汽车零部件相较于传统金属汽车零部件最关键的优势。由于车辆内部的大多数运行都会产生高热，因此这些零部件需要采用能够反复承受极端温度且不发生热冲击的材料制成。上述大多数汽车陶瓷都具有可靠的热稳定性，使其成为制造汽车零部件的理想材料。
耐用可靠
陶瓷具有极强的耐磨性和耐腐蚀性，并且主要不易受到化学损伤。陶瓷制成的汽车部件使用寿命长，可靠性更高，维护成本更低。与一些传统金属部件相比，其更换频率更低。
汽车陶瓷更轻
汽车陶瓷比钢铁等金属材料更轻。因此，对于大多数寻求优化生产减重的汽车制造商来说，它们是一个革命性的解决方案。更轻的汽车可以实现更好的燃油经济性、操控性，并减少向环境中排放的有毒气体。这使得陶瓷成为大多数现代汽车制造商的首选。
环保
陶瓷是车辆内部环境可持续性装置的关键部件。由于这些装置位于高温排气系统中，用于捕获和缓解有害气体和颗粒物，因此陶瓷的耐热性能至关重要。因此，陶瓷在汽车工程中实现环境可持续性方面发挥着重要作用。
汽车陶瓷在车辆工程和制造中的应用
汽车陶瓷在工程和制造中的应用
用于陶瓷刹车盘和刹车片
陶瓷刹车盘是高性能和高压力驾驶条件下的实用解决方案。车辆高速制动时会产生大量热量。施加的巨大压力和产生的高温会导致传统的铁制刹车盘熔化变形。
持续的加热和冷却会导致制动盘磨损并随着时间的推移出现裂纹。而汽车陶瓷制动盘则解决了这一问题，它能够提供高耐热、耐摩擦和耐压的制动盘。陶瓷制动盘重量更轻，也为高性能驾驶带来了额外的优势，因为它能够提升操控性和机动性，并有助于提高燃油经济性。
传统后轮制动鼓系统的维护也令人头疼。这主要是因为制动衬片上通常会积聚灰尘。如果不定期清除灰尘，会降低制动系统的效率，导致制动鼓衬片划伤，并在刹车时发出恼人的尖锐噪音。陶瓷制动盘和陶瓷制动鼓衬片解决了这个问题，因为它们具有更高的耐热性和耐摩擦性，从而减少了灰尘的危害。
传感器
现代汽车配备多个传感器，将计算机读数以数字方式传输至仪表盘。由于这些传感器位于车辆内部持续承受极端温度和高压的部位，因此大多数传感器都采用陶瓷涂层制成。这些传感器包括氧气传感器、油压传感器、燃油表变送器等。陶瓷也是这些传感器的首选材料，因为它与各种等级的机油和燃油具有生物相容性。
排气系统中的氧传感器通常由二氧化锆等陶瓷材料制成，并采用铂金来分解氧气。锆不仅能高效传导氧离子，还能承受燃烧系统内的高温，有效监测空燃比，并传输精确的燃油喷射读数。
Ceramics 还为光检测和测距传感器生产耐用的外壳和镜头。这些传感器是一项革命性的技术发明，有助于实现机动车辆的完全自动化，从而造就自动驾驶汽车。陶瓷确保了这些激光雷达传感器的耐用性和可靠性。温度传感器由高耐热陶瓷可变电阻器组成，可将精确的油温读数传输至组合仪表进行监控。
压力传感器由陶瓷制成，可承受持续的变形并抵抗腐蚀。
环保排气系统
随着世界各国努力减少有害排放，现代柴油发动机配备了各种技术装置，以减少有害碳气体向大气中的排放。其中一项发明就是催化转化器，它通过化学反应将一氧化二氮、一氧化碳和碳氢化合物等有害气体分解并氧化成危害较小的气体，以便排放。
催化转化器芯主要由堇青石制成，堇青石是一种由镁、铝和硅合成的陶瓷材料，能够承受废气的高温。陶瓷芯采用蜂窝结构，表面镀有铑、铂和钯等稀土金属。这些稀土金属有助于发生还原和氧化反应，分解有害废气。陶瓷载体为此类反应提供了耐热表面积。
柴油颗粒过滤器还包含一个蜂窝状陶瓷单块结构，其上带有细小的凹槽，有助于吸附废气中的烟灰和其他固体有毒颗粒。这确保了更清洁的环境，并防止了柴油发动机通常会产生的黑烟排放。柴油颗粒过滤器 (DPF) 中的吸附格栅由陶瓷材料制成，能够耐受流经其的废气的高温。陶瓷材质确保了柴油颗粒过滤器 (DPF) 的持久运行。
发动机热量和燃烧室
碳化硅等汽车陶瓷常用于衬砌发动机燃烧室内壁。这是因为这种材料能够承受高达1000摄氏度的高温，且不易受到热冲击。此外，这种材料还能轻松承受压缩过程中产生的高压，从而确保发动机的可靠性和长寿命。
涡轮增压器转子
涡轮增压器将废气中的空气压缩到发动机进气口，以提升发动机的扭矩和性能。由于持续高速旋转且高温废气通过进气口，转子必须采用高度耐用的材料制成。氮化硅等陶瓷材料是制造此类部件的理想选择，因为它强度高且密度低。
火花塞
氧化铝是用于制造火花塞的陶瓷材料。火花塞是汽车发动机的部件，它能产生高压电火花，点燃燃烧室内的空气和燃料混合物，从而启动燃烧过程。
持续的高压火花会产生高温，会迅速损坏普通金属和其他材料。因此，陶瓷的高耐热性能是制造此类元件的关键要求，以确保元件的可靠功能和耐用性。
机械密封和轴承
车辆发动机和传动系统各个部件中的机械密封件和轴承必须足够坚固，以承受极端压力、张力、高温和持续运动，而不会快速磨损和断裂。陶瓷为制造这些关键机械部件提供了可靠的材料。
表盘、外壳和镜头
陶瓷的耐用性和使用寿命使其成为制造仪表盘和信息娱乐屏幕等内饰美观部件的理想选择。由于这些部件经常被摆弄，因此必须具有抗磨损性能。传统的塑料和镀铬仪表盘容易磨损褪色，而陶瓷往往更耐用。
汽车陶瓷对于制造电脑盒、车内灯和其他传感器的耐用外壳也至关重要。前照灯、行车记录仪和停车摄像头也使用由陶瓷玻璃纤维制成的镜头，这种镜头比普通玻璃更耐用、更耐刮擦。
电绝缘
电动汽车大量使用陶瓷来绝缘电池、动力系统、充电系统和其他电气元件。陶瓷因其良好的电阻率和热稳定性，成为制造电动汽车绝缘板的首选材料。电动汽车也使用陶瓷来制造散热器和冷却系统。
结论；汽车陶瓷
汽车陶瓷是可持续汽车工程的完美解决方案。汽车制造商现在可以通过它们实现轻量化、环境可持续性、耐用性和可靠性。
陶瓷材料耐热、耐磨损、抗拉疲劳，是一项革命性的成就，汽车行业至今仍在不断探索和利用这一技术，为车主和制造商带来更便捷的出行体验。汽车陶瓷代表着汽车工程的未来。