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一般来说，陶瓷在我们的日常生活中有着先进的应用。但它们也在包括汽车行业在内的许多行业中发挥着至关重要的作用。在汽车工业中，最常用的高级陶瓷是氧化锆陶瓷。氧化锆陶瓷材料具有优越的机械性能，使其可以加工成汽车零部件。
在这篇文章中，我们将讨论氧化锆陶瓷在汽车行业中的应用。然而，在我们深入研究之前，让我们先看看氧化锆的特性。
氧化锆的性质氧化锆也称为二氧化锆和氧化锆。它是一种结晶金属氧化物，广泛用于陶瓷工业。氧化锆以其高耐热性、机械阻力、强度、韧性和耐磨性而闻名——所有这些都说明了它在电子、生物医学、光学、珠宝和日常生活等不同领域的广泛应用。
氧化锆是其最受欢迎的立方氧化锆形式之一，一种无色且机械坚韧的立方结晶化合物。考虑到其在汽车工业中的应用，以下是氧化锆最相关的物理和化学性质：
高机械阻力：氧化锆具有非常高的机械阻力。它具有抗裂纹形成和机械应力的能力。这就是为什么它被广泛用于需要高抗拉强度和断裂韧性的应用中的原因。
耐高温膨胀：氧化锆熔点℃，热膨胀系数1.08×10-5K-1。尤其是这种特性，使得氧化锆在需要耐热材料的应用中非常有用，特别是在耐火材料和高温行业。
氧化锆陶瓷零部件致好陶瓷低热导率：二氧化锆或氧化锆的热导率为2W/(m·K)，非常适合需要控制热量的应用。
耐化学反应：氧化锆具有化学惰性和不反应性。该物质已显示出对大多数化学反应的抵抗力。因此，它适用于在加工过程中使用不同加工化学品的行业。但是，氧化锆会溶解在浓酸中，例如硫酸或氢氟酸。
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氧化锆陶瓷在汽车行业的应用
根据氧化锆陶瓷的既定特性，汽车制造商已将氧化锆用于制造汽车零部件，这主要是因为它的韧性、机械阻力和导热性。
作为发动机燃烧室的绝缘材料
氧化锆陶瓷具有较小的热导率和较高的热膨胀系数。这使其适用于制造用于需要出色隔热性能的零件的隔热材料。特别是，氧化锆陶瓷用于制造覆盖汽车发动机燃烧室的绝缘材料。
作为气缸盖底板
氧化锆还可用于制造气缸盖底板、气缸套、活塞顶、气门座圈等重要汽车零部件。但在这方面氧化锆的大规模商业应用尚未实现，因为发动机恶劣的工作条件加上陶瓷部件的强度在高温下会发生很大变化。
氧化锆陶瓷在汽车发动机中的应用
在这方面使用的一种非常重要的陶瓷是氧化锆。它由无机非金属烧结而成。虽然过去使用氧化铝陶瓷，但现在首选氧化锆陶瓷，因为它们的强度是氧化铝陶瓷的数倍，并且如前所述，可以承受非常高的温度。
过去的实验表明，用具有良好隔热性能的陶瓷材料封闭燃烧室有助于提高发动机的热效率。以这种方式在柴油发动机中使用氧化锆陶瓷部件。此外，正在进行进一步的研究以了解新陶瓷活塞销和活塞环以及其他运动部件的使用。预计减轻这些部件的重量将有助于提高发动机效率。
在传感器中的应用
氧化锆陶瓷传感器用于一些豪华车的减震器。减震器是利用氧化锆陶瓷等敏感陶瓷的正压电效应、逆压电效应和电致伸缩效应开发的。减震器可以识别和自我调节道路，并有助于最大限度地减少汽车在崎岖道路上的振动。
总结
氧化锆陶瓷已被证明是不同工业过程中必不可少的材料。它在许多汽车零件的制造中起着特别重要的作用。氧化锆的广泛应用源于其对化学反应、热膨胀和机械磨损的高抗性以及低导热性。
