什么是陶瓷發動機
發布時間:2008-10-07
作者:ccy
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概要:
在傳統柴油機或燃氣輪機用的金屬零件中,鋁合金的耐溫極限為350℃,鋼和鑄鐵的為450℃,最好的超級耐熱合金的耐溫極限也不能超過去1093℃。金屬材料的上述耐溫極限大大限制了發動機的工作溫度(熱效率)。而使用各種冷卻裝置又使發動機設計復雜,增加重量和耗費許多功率。長期以來,人們在尋覓用一種理想的材料來代替發動機用的金屬材料。
在傳統柴油機或燃氣輪機用的金屬零件中,鋁合金的耐溫極限為350℃,鋼和鑄鐵的為450℃,最好的超級耐熱合金的耐溫極限也不能超過去1093℃。金屬材料的上述耐溫極限大大限制了發動機的工作溫度(熱效率)。而使用各種冷卻裝置又使發動機設計復雜,增加重量和耗費許多功率。長期以來,人們在尋覓用一種理想的材料來代替發動機用的金屬材料。
發動機用材料的重大改革則是用高性能陶瓷零件逐步代替金屬零件,直至發動機的主要零件,這就是人們常說的陶瓷發動機。
高性能陶瓷有許多優于金屬的性能,例如耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、重量輕和隔熱性能好。這些特殊性能可使傳統發動機面臨的熱效率低和結構復雜等許多難題得到合理解決,并提高發動機的性能和耐久性。因此,有專家認為,高性能陶瓷是自內燃機發明以來最鼓舞人心的新發展,它將最終解決發動機要在苛刻環境下工作的問題。21世紀,將會出現許多陶瓷發動機。最初,人們研究和使用的是陶瓷涂層和單一整體陶瓷制的發動機零件。陶瓷涂層技術成熟、成本低、壽命較高,采用等離子噴涂工藝,可涂覆二氧化鋯、碳化鈦和二氧化鈦等陶瓷,獲得1毫米以內的耐久涂層。為了解決陶瓷涂層太薄的問題,人們研究用二氧化鋯、氮化硅、碳化硅和鈦酸鋁制造發動機的整體陶瓷零件。此外,還研究了玻璃瓷、氧化鋁等整體陶瓷件。