內(nèi)燃機陶瓷材料

1、內(nèi)燃機陶瓷內(nèi)燃機陶瓷材料材料簡述： 內(nèi)燃機在當今的應用十分廣泛，是飛機，汽車，輪船等這些與我們生活密切相關的東西的主要動力裝置。然而傳統(tǒng)內(nèi)燃機材料已不能滿足需要，我們必須開發(fā)出新的材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料。內(nèi)燃機使用的材料：傳統(tǒng)材料鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金陶瓷材料主要是高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料內(nèi)燃機使用的陶瓷材料：氧化物基的氧化鋁（ ）、氧化鋯（ ）碳化物基的炭化硅（ ）、碳化鈦（ ）氮化物基的氮化硅（ ）等。32OAl2ZrO43NSiTiCSiC陶瓷材料的優(yōu)點 1. 隔熱 氮化硅陶瓷材料制成的電熱塞與金屬電熱塞的比較： 1）使用壽命更長是金屬電熱塞的10倍 2）通斷電次數(shù)更是金屬電熱塞的30倍 3）升

2、溫快，溫升更高。 正是陶瓷材料比金屬材料溫升更高因而把它應用在燃燒室上能提高壁溫，促使燃料氣化 陶瓷活塞的優(yōu)點： 1）活塞頂陶瓷化可實現(xiàn)部分絕熱，從而縮減冷卻系統(tǒng)的容量和尺寸 2）降低高強化柴油機活塞的溫度，有時可因而取消活塞的專門冷卻。 3）改善排放和使用代用燃料。 另外：汽缸蓋，汽缸套，派氣管的陶瓷化可以抑制汽缸蓋內(nèi)部傳熱，降低發(fā)動機安裝艙室溫度，改善廢氣排放并對加速催化轉(zhuǎn)化器的起動有利，并可簡化發(fā)動機的結(jié)構(gòu)切減輕重量。 2.低磨損 主這要體現(xiàn)在配氣機構(gòu)、活塞環(huán)和軸承方面。 因為陶瓷表面十分的光潔和有潤滑條件下，陶瓷挺柱和金屬凸輪配對對凸輪磨損更小。 而提到活塞環(huán)，我們又看到了氮化硅的又一

3、應用,它富有彈性，只是價格偏高。 金屬軸承由于受燃油中硫份的腐蝕及停車時油膜不完整情況下機油中微細顆粒的磨粒作用，磨損十分大，而用陶瓷制造止推片及軸套，能大大降低磨損。 3 .過濾方面 由于當今世界都對大氣污染十分的重視，而內(nèi)燃機的廢氣排放又是一大污染源，所以內(nèi)燃機廢氣排放凈化問題十分重要。陶瓷材料在這方面的貢獻主要體現(xiàn)在催化劑載體和顆粒過濾體方面。 催化劑載體分為： 金屬蜂窩式載體響應速度快、不易破碎、成 本高、熱導性好、容易產(chǎn)生 熱腐蝕。 陶瓷蜂窩式催化劑載體主要是堇青石蜂窩陶 瓷其CO和HC的最高凈 化率各為89%和88%。 陶瓷過濾體有三種形式 壁流式蜂窩過濾體孔的兩頭交叉堵死排氣穿過

4、多孔性的孔壁排出，顆粒則被載留在孔壁上 繞線式過濾體它由陶瓷細線繞在開有許多小孔的鋼管外面而成 泡沫陶瓷暫且略過。 無論那種過濾體，在柴油機運行一段時間后都需要再生。 再生技術(shù)可分為兩類 一類是外熱源強行加熱再生技術(shù)，包括大負荷再生法、進氣節(jié)流再生法、噴油助燃再生法、電阻加熱或電熱塞引燃再生法、微波加熱再生法等。 另一類是催化劑轉(zhuǎn)化再生技術(shù)。微波加熱是新出現(xiàn)的一種熱再生技術(shù)它是利用微波所獨具的選擇加熱特性快速加熱微粒，使之燃燒，從而實現(xiàn)過濾體再生。 SiC泡沫陶瓷的特性參數(shù)： 1）化學成分：SiC50%90%,其他成分( 等）占10%50%. 2）物理性能：孔隙率75%90%，容0.40.7

5、,常溫耐壓強度14MPa，吸水率1600 ，熱震穩(wěn)定性 ，風冷15次,1200 ，水冷6次。232,SiOOAl3cmgcoco1000co 4.節(jié)油 常溫紅外陶瓷制成的燃油活化器，利用紅外陶瓷在5080時發(fā)出的遠紅外線照射到燃油上可以改變?nèi)加头肿娱g結(jié)合力改善柴油機的燃燒，從而達到節(jié)油降污的效果。 紅外陶瓷的主要成分為： MnO,CaO及MgO 總量占120。%20%10%,70%55322OAlSiO,%,10%3232TiOOFe結(jié)論結(jié)論 內(nèi)燃機陶瓷材料盡管有很多的優(yōu)點，但是距離實用化還有很長的一段路要走。主要是陶瓷零件還存在可靠性和成本方面的問題。像我國上海某研究所研究的陶瓷活塞就沒能得到推廣，我估計這可能與廠商有心理阻力有很大的關系。可見用陶瓷材料制成的內(nèi)燃機零