1. 자동차 엔진에 세라믹 적용
새로운 세라믹은 탄화 규소 및 질화 규소와 같은 무기 비금속으로 소결됩니다. 기존에 사용된 알루미나 세라믹과 비교하면 3배 이상 강하고 섭씨 1,000도 이상의 고온에도 견딜 수 있는 신소재는 자동차의 새로운 용도 개발을 촉진한다. 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 요구사항은 자동차 특유의 가혹한 환경(고온, 저온, 진동, 가속도, 습기, 소음, 배기가스)에서 장기간 사용할 수 있어야 하며, 소형, 경량이어야 하고, 성능이 좋아야 한다. 재사용이 가능하고 출력 범위가 넓습니다. 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.
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3. 자동차 브레이크에 세라믹 적용
세라믹 브레이크는 탄소섬유 브레이크를 기반으로 합니다. 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 정압전 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 항공우주기술에서 널리 활용되는 세라믹 필름 용사 기술이 자동차에도 적용되기 시작했다. 이 기술의 장점은 우수한 단열 효과, 고온 및 고압에 견딜 수 있는 능력, 성숙한 기술 및 안정적인 품질입니다. 낮은 방열 목표를 달성하기 위해 엔진 연소실 구성 요소에 피스톤 상단에 분사되는 산화지르코늄, 실린더 라이너에 분사되는 산화지르코늄과 같은 세라믹을 분사할 수 있습니다. 이러한 처리를 거친 엔진은 열손실을 줄이고, 엔진 자체의 무게를 줄이며, 엔진의 크기를 줄이고, 연료 소모를 줄일 수 있습니다.
6. 스마트 세라믹 소재의 자동차 적용
자동차 제조에 사용되는 환경에 민감한 재료를 포함하는 특수 세라믹 제품 분류로서의 스마트 세라믹 재료환경 변화에 민감하게 반응할 수 있는 소재는 재료과학 및 공학 분야에서 연구의 초점이 되었습니다.
자동차에 사용되는 스마트 세라믹 제품에는 스마트 소재 시스템이나 기능성 소재, 구동 시스템, 피드백 시스템이 결합된 구조가 포함됩니다. 자동차 제품은 포괄적인 기능으로 인해 운전 중 외부 환경의 변화를 감지하고 대응할 수 있어 자가 점검, 자가 테스트, 자가 진단, 자가 수리, 자가 적응 등 다양한 기능을 갖출 수 있습니다. . 현재 일부 기능성 세라믹 제품에는 반도체 티탄산 바륨 정온도 계수 열 저항기 및 산화아연 배리스터와 같은 지능형 기능이 있으며 온도 및 전압에 대한 자가 진단, 백업 보호 및 자가 수리 기능을 갖추고 있어 재료 자체를 만듭니다. 저항성(Resistant) 환경의 급격한 변화에 견딜 수 있고 반복적으로 사용할 수 있는 능력입니다. 지능형 세라믹 시스템 중에서 압전 세라믹이 가장 중요한 범주입니다. 현재 널리 사용되고 개발되고 있는 압전 스마트 세라믹 제품과 소재 시스템은 다음과 같다.
자동차용 완충장치 : 지능형 세라믹 제품의 순방향 압전효과와 역방향 압전효과를 활용하여 개발된 지능형 완충장치는 노면을 파악하고 자체 조정하는 기능을 가지고 있어 거친 노면으로 인한 진동을 자동차에 최소화할 수 있습니다. , 전체 인식 및 조정 과정은 20초 밖에 걸리지 않습니다. 또한 스마트 세라믹 소재로 만든 충격흡수 장치는 정밀 가공을 위한 안정적인 작업 플랫폼 등 자동차 제품 이외의 분야에도 활용이 가능하다.
자동차 스마트 와이퍼: 티탄산바륨 세라믹의 압저항 효과를 이용한 스마트 세라믹 와이퍼는 자동으로 비의 양을 감지하고 와이퍼를 최적의 속도로 자동 조정합니다.
자동차 능동 무반향 세라믹 재료: 압전 세라믹 픽업, 공진기, 아날로그 음성 코일 및 디지털 신호 처리 집적 회로로 구성된 능동 무반향 세라믹 재료는 자동차의 진동 주파수를 500Hz 미만으로 줄일 수 있습니다.
또한 스마트 세라믹 소재는 스마트 안전 시스템, 스마트 변속기 시스템 개발에도 활용될 수 있다. 예를 들어 스마트 세라믹 부품은 에어백에도 활용된다. 현대 스마트 세라믹 재료의 개발, 연구 및 시장은 이미 상승세를 보이고 있으며 동시에 그 응용은 자동차 산업에만 국한되지 않고 조선, 건설, 기계, 가전제품, 항공우주, 산업 분야에도 중요한 영향을 미칩니다. 국방 및 기타 산업 분야와 유사한 기계 및 전자 제품의 지능화 및 자동화 수준을 크게 향상시킬 것입니다.
한마디로 특수세라믹은 지속적으로 개발되고 있는 세라믹 소재 제품이지만, 원료 준비, 재료 평가, 활용 기술 측면에서 아직 해결해야 할 과제가 많다. 현재 특수 세라믹은 자동차에 널리 사용되지 않습니다.주요 이유는 다음과 같습니다. 제조 공정이 복잡하고 까다롭습니다. 특수 세라믹은 원료에 대한 엄격한 요구 사항을 갖고 있으며 공정을 익히기가 어렵기 때문에 각 제품 배치에서 균일한 성능을 유지하기가 어렵고 비용이 높습니다. 불량하고 취성도가 높아 사용의 신뢰성이 떨어진다. 그러나 사람들은 과학과 기술의 급속한 발전으로 미래의 자동차 제조 산업에서 더 많은 특수 세라믹과 스마트 세라믹 제품이 자동차에 도입되고 사용될 것이며 반드시 자동차 생산에 사용될 것이라고 믿을 충분한 이유가 있습니다. 널리 사용됩니다.
