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车用陶瓷材料的结构性能和应用前景
作者:新钢网 来源:新钢网 发布日期:2012-03-01 点击次数:1994

     汽车的陶瓷材料是采用高纯超细的氧化物、氮化物、硼化物等原料,经过预处理、破碎、磨粉、混合、成行、干燥、烧结等特殊工艺而得到的结构精细的无机非金属材料。 它具有高强度、高耐热性、抗蚀性、高硬度、高耐磨性、密度小、变形小、抗热冲击等一系列优点,特别是抗拉强度和弯曲强度可与金属相比。陶瓷大体上可以分为结构陶瓷和功能陶瓷, 用结构陶瓷代替高强度合金制造涡轮增压发动机、燃气轮机、绝热发动机,可以将现在发动机的燃烧温度从700 - 800℃提高到1000℃以上,热效率提高1倍以上。结构陶瓷的质量为铁的一半,节能效果非常显著,同时还能减少环境污染,节约钢材等金属材料。但由于陶瓷材料性能再现性和可靠性差不能确保大量生产的稳定性, 同时陶瓷加工困难、质脆、稍有缺陷就容易破裂,以及成本高等缺点,所以目前还没广泛使用。

    据报道,奥迪公司的新型陶瓷制动刹车盘将成为奥迪A8 W12及其加长型奥迪A8 LWl2等车型的选配装置。陶瓷刹车盘直径为380mm,与19in(1in=25.4mm)的前轮完美匹配;后轮刹车盘直径为356 mm。陶瓷刹车盘由10个可变形的连接装置固定在与轮毂相连的不锈俐制动底板上,安装在内部通风刹车盘上的冷却管确保了刹车盘的最佳冷却性能。前轮刹车盘采用了Brembo公司的6活塞全铝卡钳轮圈,后轮则采用了侧卡钳刹车盘,这一技术装备确保了牢固的刹车盘具有如同老虎钳式的夹紧性能。    ’

    最新的刹车盘由在航空及宇宙工程领域中广泛应用的增强型陶瓷制成。该陶瓷混合了如钻石般坚硬耐磨的金刚砂,并将高强度的碳纤维加入基底材料之中,从而有效地吸收了内在产生的压力。高科技材料的应用带来了整体的优越性,其中陶瓷刹车盘的抗锈蚀性能最为显著,刹车盘上绝对不会有任何生锈的迹象。此外,动感的外观、独特的散热孔式样以及红色的制动卡钳,都增添了诸多引人注目的时尚情趣。

    陶瓷刹车盘的卓越技术使每个车轮平均减轻了5kg的重量,即原来的50%。同时,驾驶舒适度也得到了显著的提高,更轻的制动系统使车辆的操控性大幅提升。陶瓷制动刹车盘的高耐磨损性意味着在日常标准使用情况下,其使用寿命可达30万公里,是钢制刹车盘平均寿命的4倍。同时,陶瓷制动刹车盘的使用磨损度仅为0.5mm。

    陶瓷制动系统的应用还大大提高了汽车的制动性能,即使车辆达到了最高时速,陶瓷刹车盘仍可提供强大的制动力。一般来说,在长途越野旅途中反复使用制动装置后,将导致制动力明显损失,而陶瓷制动盘则能有效防止制动力衰减情况的发生,制动性能远远高于传统的刹车盘。对于高性能轿车奥迪A8 W12而言,这为其在行驶过程中提供了比以往更加强大的安全储备性能。在任何驾驶条件下,高品质的刹车盘都不会受到急速刹车的影响,驾驶者也能切身体会到强劲而明确的制动功效,更真切地感受到陶瓷制动装置的优越性能。目前,陶瓷刹车盘被广泛应用在很多超级跑车上。