특수 세라믹에는 지르코니아 세라믹 및 알루미나 세라믹이 포함되며 기계적 특성이 특히 우수하여 자동차 가공에 적합합니다. 자동차 부품에 특수 세라믹을 적용한 사례를 자세히 소개하겠습니다.
1. 자동차 엔진에 세라믹 적용
새로운 세라믹은 무기 비금속으로 소결됩니다. 기존에 사용된 알루미나 세라믹에 비해 강도가 3배 이상 강하고 섭씨 1,000도 이상의 고온에도 견딜 수 있는 신소재는 자동차의 새로운 용도 개발을 촉진합니다. 예를 들어, 디젤 엔진의 연료 소비를 30% 이상 줄이려면 새로운 세라믹이 없어서는 안 될 재료라고 할 수 있습니다. 현재 가솔린 엔진에서는 연소에너지의 약 78%가 열에너지와 열전달로 손실된다. 디젤엔진의 열효율은 33%로 가솔린 엔진에 비해 매우 우수하지만, 열에너지의 60% 이상이 열에너지로 손실된다. 아직도 길을 잃었습니다. 따라서 이러한 손실을 줄이기 위해 단열성이 좋은 세라믹 재료를 사용하여 연소실을 둘러싸 단열을 한 후 배기가스 터보차저와 파워 터빈을 사용하여 배기 에너지를 회수할 수 있다는 것이 테스트를 통해 입증되었습니다. 열효율을 48%로 높인다. 동시에, 새로운 세라믹의 사용으로 인해 디젤 엔진이 순식간에 빠르게 시동되는 것이 가능해질 것입니다. 터보차저는 신형 세라믹을 사용해 오늘날의 초내열 합금보다 내열성이 뛰어나지만 비중은 금속 터빈의 3분의 1 정도에 불과하다. 따라서 새로운 세라믹 터빈은 금속 터빈의 낮은 동적 응답을 보완할 수 있습니다. 진행 중인 기타 연구에는 피스톤 핀 및 피스톤 링과 같은 움직이는 부품에 새로운 세라믹을 사용하는 것이 포함됩니다. 중량 감소로 인해 엔진 효율이 향상될 것으로 예상됩니다.
2. 자동차 센서에 특수 민감 세라믹 적용
자동차 센서의 요구 사항은 자동차 특유의 가혹한 환경(고온, 저온, 진동, 가속도, 습기, 소음, 배기가스)에서 사용할 수 있어야 한다는 것입니다. 크기가 작고 가벼워야 하며 재사용성이 좋고 출력 범위가 넓어야 합니다. 세라믹은 내열성, 내식성, 내마모성이 뛰어나며 잠재적으로 우수한 전자기적 및 광학적 특성을 갖고 있습니다. 최근 몇 년 동안 제조 기술이 발전함에 따라 민감한 세라믹 재료로 만들어진 센서가 위의 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있습니다.
3. 자동차 브레이크에 세라믹 적용
세라믹 브레이크는 탄소섬유 브레이크를 기반으로 제작되었습니다. 탄소 섬유 브레이크 디스크는 처음에는 탄소 섬유와 수지로 만들어지며 기계로 압축되어 가열, 탄화, 가열 및 냉각과 같은 여러 공정을 거쳐 세라믹 브레이크로 만들어집니다. 세라믹 브레이크의 실리콘 화합물 표면은 다이아몬드 표면에 가깝습니다. 디스크 내부 탄소 섬유 구조로 인해 강하고 충격에 강하며 부식에 강해 디스크의 내마모성이 매우 뛰어납니다. 현재 이런 종류의 기술은 F1 경주용 자동차뿐만 아니라 메르세데스-벤츠의 CL55 AMG와 같은 초민간 스포츠카에도 사용되고 있다.
4. 자동차 충격 흡수 장치에 세라믹 적용
고급 자동차의 진동 감쇠 장치는 민감한 세라믹의 포지티브 압전 효과, 역압전 효과 및 전기 변형 효과를 종합적으로 활용하여 성공적으로 개발된 지능형 댐퍼입니다. 이 충격흡수장치는 고감도 세라믹 부품을 사용하여 노면을 식별하고 스스로 조정하는 기능을 갖고 있어 거친 노면으로 인해 발생하는 차량의 진동을 최소화할 수 있습니다.
5. 자동차 스프레이 기술에 세라믹 재료를 적용
최근에는 항공우주 기술에서 널리 사용되는 세라믹 필름 분사 기술이 자동차에 적용되기 시작했습니다. 이 기술의 장점은 우수한 단열성, 고온 고압에 견딜 수 있는 능력, 성숙한 기술 및 안정적인 품질을 위해 엔진 연소실 구성 요소에 피스톤 상단에 분사되는 산화지르코늄, 실린더 라이너에 분사되는 산화지르코늄 등이 사용됩니다. 처리를 통해 열 방출 손실을 줄이고, 엔진 자체의 무게를 줄이고, 엔진 크기를 줄이고, 연료 소비를 줄일 수 있습니다.
6. 스마트 세라믹 소재의 자동차 적용
환경에 민감하고 환경 변화에 민감하게 반응할 수 있는 자동차 제조에 사용되는 재료를 포함하여 특수 세라믹 제품의 분류인 스마트 세라믹 재료는 이제 엔지니어링 분야의 연구에 중점을 두고 있습니다.
