4.2 陶瓷材料(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（人民邮电版）

4.2 陶瓷材料 陶瓷材料的共同优点在于取材方便，硬度高、耐高温、耐腐蚀、抗压强度大，并且具有优良的绝缘、隔热及耐磨性能。一些特种陶瓷还具有导电、导磁、导热、超高频导电等特殊性能。 陶瓷材料常用的分类方法 陶瓷材料常用的分类方法有两种： 按成分和组成，陶瓷分为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硅化物陶瓷、硼化物陶瓷等； 按用途不同，陶瓷分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两大类。前者主要利用材料的力学性能，承受各种载荷；后者利用材料的热、电、磁、光、声等方面的性能特点，应用于各种场合。 4.2.1 工程结构陶瓷 主要介绍以下三种： （1）氧化铝陶瓷，又称刚玉瓷，是用途最广泛，原料最丰富，价格最低廉的一种高温结构陶瓷。汽车上各种发动机中的火花塞使用Al2O3陶瓷。 4.2.1 工程结构陶瓷 主要介绍以下三种： （2）氧化锆陶瓷。有纯氧化锆、稳定氧化锆和部分稳定氧化锆，其性能相差很大，分别用于不同的地方。汽车制造中，利用稳定ZrO2的氧离子传导特性，可制成氧气传感器，进行氧浓度的检测；部分稳定ZrO2陶瓷在目前所研制的陶瓷发动机中用于制造汽缸内壁、活塞、缸盖板、气门座和气门导杆，其中某些部件是与金属复合而成的。 4.2.1 工程结构陶瓷 主要介绍以下三种： （3）氮化物陶瓷。它具有高的高温强度。在美国的陶瓷燃气轮机计划中，采用了常压烧结Si3N4或反应烧结Si3N4作转子、定子和涡形管。无水冷陶瓷发动机中，采用热压Si3N4做活塞顶盖。 4.2.2 特种陶瓷材料在汽车上的应用 1．陶瓷在汽车发动机上的应用 新型陶瓷是碳化硅、氮化硅的等无机非金属烧结而成。与以往使用的氧化铝陶瓷相比，强度是其三倍以上，能耐1000℃以上高温，新材料推进了汽车上新用途开发。如：采用隔热性能好的陶瓷材料围住燃烧室进行隔热 2．特种敏感陶瓷在汽车传感器上的应用 3．陶瓷在汽车制动器上的应用 4．陶瓷在汽车减震器上的应用 5．陶瓷材料在汽车喷涂技术上的应用 6．智能陶瓷材料在汽车上的应用 4.3 汽车玻璃 汽车玻璃是汽车车身附件中必不可少的，是汽车被动安全设施之一，因此通常选用安全玻璃。所谓安全玻璃就是由无机材料与有机复合材料所构成的产品，当其受撞击时，不管其是否破坏，与普通玻璃相比，可以减少对人体伤害的可能性。安全玻璃是由原片玻璃经二次深加工而成，主要分为夹层玻璃和钢化玻璃两大类 1．汽车安全玻璃构造 （1）夹层玻璃。夹层玻璃是由两层或两层以上的玻璃原片用一层或数层透明的黏结材料黏合而成的玻璃制品。其中，夹层玻璃原片，既可以是普通玻璃，也可以是钢化玻璃、半钢化玻璃、镀膜玻璃、吸热玻璃、热弯玻璃等；黏结层可用PVB胶片（聚乙烯醇缩丁醛），也可用甲基丙烯酸甲酯、有机硅、聚氨酯等。 （2）钢化玻璃。钢化玻璃分为物理钢化玻璃和化学钢化玻璃，我们通常所说的钢化玻璃均指物理钢化玻璃。①具有较高的机械强度，主要具有很强的抗冲压强度和抗弯强度，钢化玻璃的抗冲击强度是相同厚度普通玻璃的5～8倍；②抗弯强度比普通玻璃高3～5倍 ③具有良好的热稳定性，热稳定性是指玻璃能承受剧烈温度变化而不破坏的性能，钢化玻璃可承受温度变化范围为150℃～320℃，④安全性能好，钢化玻璃破碎时碎片成蜂窝状钝角小颗粒，不易伤人。 2．我国汽车玻璃的安全规定 《汽车安全玻璃》（GB 9656—2003）是汽车安全玻璃的产品标准，其中对汽车安全玻璃材料的安全性能要求为强制性要求。 $