结构陶瓷材料在汽车领域的发展情况

        导读：一是缸套内表面全部喷涂陶瓷材料。日本小松发动机即采用此结构；二是仅用陶瓷材料做成缸套；三是用金属和陶瓷材料复合制成全陶瓷缸套。采用全陶瓷缸套代替传统的气缸套，可防止汽缸内热能损失，简化发动机结构，进而提高热效率和降低发动机质量。

中国瓷质砖市场发展格局及运营战略分析报告（2013-2017）

中国结构陶瓷市场运营格局及投资战略分析报告（2013-2017）

        结构陶瓷具有高温工况下强度高、耐磨性好、隔热性好、低密度和低膨胀系数等性能，广泛用于发动机和热交换零件的制造。陶瓷耐腐蚀性强，在高温下有良好的热稳定性，被广泛地用作汽油机点火系统的火花塞的基体。
        1 陶瓷绝热发动机。为了提高发动机热效率、节约能源，可利用陶瓷材料的耐热、耐磨、耐腐蚀、高弹性模量(低膨胀系数）、低密度、隔热性好等特点制作陶瓷绝热发动机心，这样既可防止汽缸内热能损失，又简化了发动机的总体构造，降低了发动机重量。
        2陶瓷活塞。陶瓷活塞一般用于柴油机。在涡流室柴油机中用陶瓷材料代替贵重金属，可进一步减少冷却装置，因此整体成本有望降低。直喷式柴油机中利用陶瓷材料的耐高温性能在活塞顶部镶入陶瓷块，热效率、噪声与排放情况均有所改善。陶瓷活塞中镶块的尺寸和形状应选择适当，否则由于材料热膨胀系数的差异，会在陶瓷 块上产生应力，影响活塞的使用寿命；另外，用氮化硅陶瓷材料制成的陶瓷纤维活塞，因其良好的耐磨性，可防止铝合金活塞由于热膨胀系数大而产生的“冷敲热拉”现象。
        3 陶瓷气缸套。根据不同的需要，陶瓷气缸套可有以下三种形式：
一是缸套内表面全部喷涂陶瓷材料。日本小松发动机即采用此结构；二是仅用陶瓷材料做成缸套；三是用金属和陶瓷材料复合制成全陶瓷缸套。采用全陶瓷缸套代替传统的气缸套，可防止汽缸内热能损失，简化发动机结构，进而提高热效率和降低发动机质量。
        4 陶瓷配气机构。利用陶瓷材料低密度、耐热和耐磨的特点，用陶瓷材料制造气门、气门座、挺柱、气门弹簧和摇臂，可以减少 气门座的变形和落座时的弹跳，降低噪声与振动，延长使用寿命。我国 492QA型发动机在采用陶瓷配气机构后，各种工况下可节油2%~8％。三菱公司采用陶瓷制成发动机摇臂，五十铃公司用氮化硅制成的陶瓷气门，在使用中也取得了较好的效果。
        5 陶瓷一复合排气管。日产公司制造的陶瓷-铝复合排气管，是用Al-Si 合金短纤维和陶瓷复合材料制成排气管骨架，再浇注熔化的铝液制成。陶瓷绝热排气管可取消绝热板，增加了发动机室的容积。采用该排气管可使排气净化效果提高2倍，大大降低了排气污染。此外，汽车上应用特种陶瓷材料制成的元件还有利用陶瓷绝缘性制成的陶瓷加热器、利用陶瓷高温高强度制成的转子、转化器、热交换器、发热元件接头和涡轮充电机以及燃气涡轮机上的涡轮叶轮等零部件，这里不再一一列举。