陶瓷在汽车上的应用

高科技纳米光学材料，性能稳定，不氧化、不褪色，30%的适中透光率，近乎100%的紫外线阻隔率，总太阳能阻隔率达54%，集隔热舒适、色泽柔和⌄及信号无忧于一身，让每一位品味车主放纵驾驭本能，全面践行5G非凡之路。

汽车外表还是采用的是金属材质的，因为汽车外表的话容易磕碰。容易给车身照来一些损坏，所以一般外形的话还是需要用一定坚固。稳定的材质这样对汽车的一个损伤没有那么大，如果淘气技术的话，可能会给车身带来一些不必要的麻烦。

陶瓷刹车片是很多车主的选择，他们选择陶瓷刹车片，是因为陶瓷的材质要比常规的刹车片更加好用。陶瓷刹车片不是传统意义上刹车片，它是由陶瓷纤维，还有不含铁的填料以及胶粘剂跟少量金属组成的，比传统刹车片更加好用，也有很多优点。很多人选择陶瓷刹车片，是因为这种刹车片比较静音，不会产生那种金属摩擦的声音。

1.使用陶瓷刹车片的优点

陶瓷刹车片有静音的特点，他的组成材料中含有的金属含量较少，所以在刹车盘摩擦的过程中不会有那种金属摩擦声，不会给车主造成心理伤害。而且陶瓷刹车片的使用寿命比较长，比传统刹车片能够多使用几年的时间。再加上陶瓷刹车片比较耐高温，有良好的散热功能，所以在高温情况下，也能够有很好的刹车制动。

2.陶瓷刹车片的缺点

目前来说，陶瓷刹车片的缺点还是非常有限的，它的缺点就是价格比较昂贵，再加上使用材料有改进的空间，出现的时间并不是特别长，所以有很多未知的危险。但跟传统刹车片比起来，陶瓷刹车片的缺点可以说是忽略不计。无论怎样比较还是陶瓷刹车片更加有优势。但也并不是所有的车型都适合用陶瓷刹车片，陶瓷刹车片的维修成本也比较高。

3.陶瓷刹车片怎么选择呢？

陶瓷刹车片的磨损性能比较好，而且制作过程也比较容易成型，而陶瓷刹车片的选择也要选择那种配方比较好的，使用寿命比较长的。购买陶瓷刹车片最好是在正规旗舰店购买，要购买那种符合自己车型的。不要跟风购买，要有自己的判断力，要适合自己的车。如果价格实在过高，就不如选择传统刹车片。

陶瓷的断裂韧性是指在断裂前所受的应力越大，断裂所需的应变越小，则断裂韧性越高。

陶瓷的断裂韧性一般较低，比较脆，不如金属具有较高的断裂韧性。但是，陶瓷具有较高的硬度和抗磨性，在一定条件下，陶瓷也可以具有较高的抗拉强度和抗压强度。

尽管陶瓷的断裂韧性较低，但是它在许多应用中仍具有较高的实用性。例如，陶瓷可用于制造轴承、刀具和摩擦材料，因为它们具有较高的硬度和抗磨性。

陶瓷还可用于制造医疗器械、电子元器件和汽车零件，因为它们具有较低的导热系数、较高的电气绝缘性和较低的吸氧性。

此外，陶瓷还可用于制造建筑材料，因为它们具有较高的耐火性和耐腐蚀性。

浅谈压电陶瓷在汽车中的应用杨群保 当你在点燃煤气灶或热水器时，就有一种压电陶瓷已悄悄地为你服 务了一次。生产厂家在这类压电点火 装置内，藏着一块压电陶瓷，当用户按下点火装置的 弹簧时，传动装置就把压力施加在压电陶瓷上，使它 产生很高的电压，进而将电能引向燃气的出口放电， 于是，燃气就被电火花点燃了。压电陶瓷的这种功能就叫做压电效应。反之 施加电压，则产生机械应力，称为逆压电效应。 刹车片在汽车低速度行驶过程中接触转子会产生振动，有时表现为刺耳 的噪音。这种噪音不会影响刹车的性能，但却会导致不必要的替换刹车片和 加装用于消除噪音的垫片、消音材料和其他部件。若在汽车的制动器活塞里 安装一种简单的压电陶瓷致动器，向内部制动杉块的支撑板施加“抖动”频率， 有效抑制产生尖利噪音的振动，从而能在温度湿度变化和刹车系统正常磨损 的情况下发挥作用。 由于不需要安装探测器或逻辑系统以确定适当的控制频 率，这种装置在结构上要简单得多，需要的元件也比较少。 压电陶瓷也可用作汽车的压电陶瓷爆震传感器、超声波传感器、加速度 传感器等类别。压电陶瓷爆震传感器由压电陶瓷振子、金属片、密封垫、金 属外壳等构成。压电振子产生的电荷与发动机气缸发生的振动成正比，所产 生的电压经屏蔽线进入电控单元，由此检测出 7kHz 左右振动所产生的电压， 电控单元根据这一电压的大小判断爆震强度，及时修正或响应推迟点火提前 消除爆震，使发动机在接近爆震、热效率最高、燃料消耗量最少的点火时刻 工作，实现无爆震工作状态，保证发动机以最大可能的功率与经济指标运转。 超声波传感器用作汽车倒车防撞报警器装置，也 被称为超声波倒车雷达或倒车声纳系统，尤其适用于 加长型装载汽车、载重大货车、矿山汽车等大型车辆。 超声波传感器通常由铝合金外壳、压电陶瓷换能器、 吸声材料、引线电极所构成，具有水平方向特性宽， 而垂直方向受到限制的方向性，原理上利用锆钛酸铅 PZT 压电陶瓷在电能与机械能之间相互转换的正、逆压电效应，既在压电陶 瓷加一电信号，便产生机械振动而发射超声波，当超声波在空气传播途中碰 到障碍物立即被反射回来，作用于它的陶瓷时，则会有电信号输出，通过数 据处理时间差测距，计算显示车与障碍物的距离及危险相撞时报警，可准确 无误地探测汽车尾部及驾车者视角盲区的微小障碍物，实用性相当强。为获 得高的发射效率和接受灵敏度，发射接收全并在一起的超声波传感器是目前 市场上的主流产品，具有很高的发射效率、接收灵敏度及尖锐的指向性。超 声波有一定的探测角度和范围，可覆盖汽车后部整个区域。用于汽车电控悬 架系统直接计测车身底盘与路面距离的超声波传感器正在研制之中。超声波 传感器还被用于空气流量计，检测发动机进气量大小。 压电陶瓷加速度计传感器可用于汽车安全 气囊系统，利用碰撞惯性形成的惯性力会在压电 陶瓷体内产生剪切力作用，由此发生与加速度成 正比的电荷及电压，高精度高可靠。将两枚压电 陶瓷片通过内部的共同电极串联粘结起来，形成 二级结构，安装在运动方向上并形成悬臂梁，并 在外围电路厚度集成制作在一个外壳内，检测汽 车瞬间的低速或高速碰撞强度，转换成电信号输 出，满足诊断控制多种算法要求，确保碰撞强度大时，安全气囊准确及时开 启，提高汽车安全性能。

陶瓷刹车片的优点是：与传统刹车片最大差别是没有金属等。

缺点：比普通刹车片的价格高。

一、什么是陶瓷刹车片？

陶瓷刹车片颠覆了传统意义上的陶瓷刹车概念，陶瓷刹车片是由陶瓷纤维、不含铁的填料物质、胶粘剂和少量的金属组成的。

二、陶瓷刹车片具体的优缺点：

1、陶瓷刹车片的优点

（1）陶瓷刹车片与传统刹车片最大差别是没有金属。一般在摩擦的时候金属都会有耗损，但是陶瓷不会出现这种情况，而且普通的刹车片在使用的时候噪音也非常大，安装陶瓷刹车片后，在正常行驶中，不会产生异常嚣叫。不过陶瓷的不会有噪音，在使用的时候更加舒适。

（2）制动能力好不好主要看摩擦系数，这个大家可能都不是很清楚，在刹车过程中由于摩擦产生热量，工作温度的增高，一般的刹车片的摩擦材料受温度的影响，摩擦系数开始下降。在实际的应用中会降低摩擦力，从而降低了制动作用。陶瓷有耐高温的作用，所以摩擦系数不会经常变，而且在使用的时候不用担心因为高温不好使的情况。它的稳定性非常好。

（3）使用寿命长，美观度还不会变，使用的时候没有划痕，而且他的配方独特，也不会有碎沫留在刹车装置上。陶瓷材料的寿命比普通半金属的提高50%以上。

（4）具有良好的机械强度和物理性能。能够承受较大的压力与剪切力。而且散热快不会影响制动。

（5）普通刹车片热衰退性的低，高温状态和紧急制动时的产生刹车油温度升高使刹车制动延迟，甚至丧失制动效果安全系数低，陶瓷的更加安全。

2、陶瓷刹车片的缺点

由于其材料昂贵和实用性比较高，导致其价格较一般刹车片高。

在传统的柴油机或蒸汽轮机中使用的金属部件中，铝合金的温度极限为350℃，钢和铸铁为450℃。最好的过热耦合使发动机的设计变得复杂，增加了重量并消耗了很多功率。长期以来，人们一直在寻找一种理想的材料来取代发动机中使用的金属。发动机材料的主要改革是用高性能的陶瓷部件逐步取代金属部件，直至发动机的主要部件，这就是所谓的陶瓷发动机。

陶瓷材料有很多优点。陶瓷的硬度在1500HV以上，而一般合成金属的硬度在400HV左右，而且陶瓷的隔热性能非常好。根据陶瓷的特点，用陶瓷材料制作活塞、连杆、气缸套、气缸盖等重件，发动机的热效率将大大提高，至少提高35%以上。陶瓷具有密度低、重量轻的特点。陶瓷具有耐腐蚀的特点，在高温下不易氧化，具有良好的耐腐蚀性。从这一点来看，燃料的选择范围将大大改善，可以选择质量较低的燃料。从陶瓷材料的材质来看，陶瓷的主要成分为硅酸盐，资源非常丰富。

此外，陶瓷材料的热特性非常好，熔点很高，一般金属的熔点在1400℃左右，而常规陶瓷的熔点在2000℃以上，在高温下具有优良的化学稳定性，同时陶瓷的热膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性。由于陶瓷在1400℃左右的温度下保持稳定，因此不需要大型的发动机冷却系统。

通过取消冷却系统，柴油机的体积可以减少40%以上。柴油机体积的减少降低了车辆的整体重量，从而提高了单位体积的功率、单位功率和机动性。50%的军用车辆故障与冷却系统有关，减少或消除冷却意味着改善发动机的可靠性、可维修性、可维护性和耐久性。此外，活塞的工作温度可提高300摄氏度以上，大大促进了燃料和空气混合物的燃烧，燃烧更彻底，对油耗、排放有很大好处。

陶瓷刹车片的优点：

1、陶瓷刹车片与传统刹车片最大差别是没有金属。一般在摩擦的时候金属都会有耗损，但是陶瓷不会出现这种情况，而且普通的刹车片在使用的时候噪音也非常大，安装陶瓷刹车片后，在正常行驶中，不会产生异常嚣叫。不过陶瓷的不会有噪音，在使用的时候更加舒适。

2、使用寿命长，美观度还不会变，使用的时候没有划痕，而且他的配方独特，也不会有碎沫留在刹车装置上。陶瓷材料的寿命比普通半金属的提高50%以上。

3、具有良好的机械强度和物理性能。能够承受较大的压力与剪切力。而且散热快不会影响制动。

4、普通刹车片热衰退性的低，高温状态和紧急制动时的产生刹车油温度升高使刹车制动延迟，甚至丧失制动效果安全系数低，陶瓷的更加安全。

二、陶瓷刹车片的缺点

由于其材料昂贵和实用性比较高，导致其价格较一般刹车片高。

选购刹车片注意事项：

1、看摩擦系数，摩擦系数决定基本的刹车片制动力矩，太高会造成制动过程中的车轮抱死、方向失控和烧片，太低则制动距离过长；

2、看安全性，刹车片在制动时会产生瞬时高温，尤其在高速行驶或紧急制动时，高温状态下，摩擦片摩擦系数会下降；

3、是否舒适，包括制动感觉、噪音、粉尘、冒烟、异味等，是摩擦性能的直接体现；

4、寿命，通常刹车片能保证3万公里的使用寿命。

以上内容参考：百度百科-陶瓷刹车片

                            百度百科-刹车片

特种陶瓷广泛应用于工业机械设备、燃气具行业、汽车(摩托车)行业、纺织工业、机电行业、医疗器械等领域。随着经济的发展，高科技陶瓷的应用范围也不断扩大。中国硅酸盐学会晶体材料委员会副秘书长李云飞说：“我国各行业对新型材料的需求促进了特陶行业的发展，市场需求的加大又再次促进了特陶行业的发展。”据了解，特陶可以“上天入地”，“上天”指特种陶瓷应用于航天科技行业，“入地”指特种陶瓷可以应用于汽车等行业。从2000年起，特种陶瓷涵盖了可用于电子行业的纳米陶瓷、用于航天器的烧蚀材料、用于气体泄漏检测的气敏陶瓷、与肌体相容的生物陶瓷、用于光学材料的透明陶瓷等。李云飞介绍，汽配产业已成为特种陶瓷的重要应用领域，控制尾气的催化转换器就是由特种陶瓷制成的，单更换催化转换器的市场就达到1100万台/年，利润达到55亿元/年。

首先，特陶材料特别是结构陶瓷技术性问题较大、成本高、可靠性低、重复性强，导致应用面相对较窄；技术成果的产业化有待加强，规模化生产技术和工艺装备相对落后，急需改造；技术开发资金投入仍显不足。

其次，来自发达国家的竞争和国际贸易摩擦也是制约我国特陶业发展的因素。目前我国特陶产业面临的挑战主要来自发达国家特陶企业的市场竞争。美国和日本在特陶生产方面发展十分迅速。日本是世界特种陶瓷最大的生产国，在世界特种陶瓷市场特别是电子陶瓷市场中占据主导地位。1995年日本占世界特种陶瓷市场的60%，2000年有所下降，但仍占50%。美国是世界特种陶瓷第二生产大国，美国高技术陶瓷的年均投入达到12亿美元，在基础研究和工艺技术上处于世界领先水平。西欧高技术陶瓷发展也比较快，2012年欧洲研发的新型陶瓷刹车盘已用于超级跑车及奥迪A8的车身。