La aplicación de diversos materiales avanzados.
La industria de materiales es la piedra angular de la industria moderna y, en la industria del automóvil inteligente, la aplicación de diversos materiales avanzados es también la base para sustentar a toda la industria. Aquí, echemos un vistazo a los materiales que ocupan una posición cada vez más importante en el proceso de inteligencia automotriz: los materiales cerámicos.
1. Clasificación y ventajas de rendimiento de los materiales cerámicos.
Los materiales cerámicos son una categoría amplia, que se refiere a una clase de materiales inorgánicos no metálicos fabricados a partir de compuestos naturales o sintéticos mediante conformado y sinterización a alta temperatura. Tiene las ventajas de un alto punto de fusión, alta dureza, alta resistencia al desgaste y resistencia a la oxidación. La aplicación en la industria moderna se basa principalmente en compuestos inorgánicos sintéticos ultrafinos y de alta pureza como materia prima, utilizando un proceso de sinterización de control de precisión y fabricado con materiales nuevos. materiales cerámicos. Sus componentes son principalmente óxidos, nitruros, boruros y carburos. En la actualidad, los materiales cerámicos comúnmente utilizados en el campo de la automoción incluyen nitruro de silicio (Si3N4), carburo de silicio (SiC), dióxido de circonio (ZrO2), óxido de berilio (BeO), alúmina (A12O3), etc., para componentes estructurales y componentes funcionales. en el coche, por lo que también se divide en cerámica estructural y cerámica funcional.
Para entender un material, veamos primero sus ventajas y desventajas en términos de rendimiento:
1. Ventaja de rendimiento
El nuevo material cerámico es un material cristalino atómico, su estructura es similar al diamante, que es lo que solemos decir diamante, por lo que sus propiedades físicas también son muy similares en algunos aspectos, como por ejemplo la alta dureza. El siguiente es un resumen de las ventajas de rendimiento de los materiales cerámicos: Alta dureza, precisión dimensional: Los materiales cerámicos generalmente tienen una dureza/rigidez extremadamente alta, lo que se traduce directamente en una excelente resistencia al desgaste, lo que significa que muchas cerámicas técnicas son capaces de mantener su precisión y alta precisión. -Acabado de tolerancia más larga que cualquier otro material. Resistencia a la compresión: Las nuevas cerámicas tienen una resistencia muy alta, pero sólo cuando se comprimen. Por ejemplo, muchos materiales cerámicos de precisión pueden soportar cargas extremadamente altas de 1000 a 4000 MPa. El titanio, por el contrario, se considera un metal muy resistente con una resistencia a la compresión de sólo 1000 MPa. Baja densidad/Ligereza: Otra característica común de las cerámicas de precisión es su baja densidad, de 2 a 6 g/cm³. Es más ligero que el acero inoxidable (8 g/cc). Alta rigidez dieléctrica (aislamiento): Son particularmente útiles en aplicaciones de alta temperatura donde las propiedades mecánicas y térmicas de otros materiales tienden a degradarse. Algunas cerámicas tienen bajas pérdidas eléctricas y
alta constante dieléctrica; Se utilizan comúnmente en aplicaciones electrónicas como condensadores y resonadores. Además, la combinación de aisladores con componentes estructurales ha dado lugar a muchas innovaciones de productos. Resistencia a altas temperaturas: el material cerámico es un tipo de material de temperatura ultraalta, su temperatura de punto de fusión es mayoritariamente mayor.
que 1500 ℃. Ya existen algunos ejemplos en aplicaciones de alta temperatura como motores, turbinas y rodamientos. Propiedades de conductividad térmica y aislamiento: Las propiedades térmicas de los diferentes tipos de materiales cerámicos varían mucho. Hay algunas cerámicas (nitruro de aluminio) que tienen una alta conductividad térmica y se suelen utilizar como disipadores o intercambiadores de calor en muchas aplicaciones eléctricas. Otras cerámicas tienen una conductividad térmica mucho menor, lo que las hace adecuadas para una amplia gama de aplicaciones. Inercia química y resistencia a la corrosión: la estabilidad química.
de materiales cerámicos es muy bueno y la solubilidad química es baja, por lo que tiene alta resistencia a la corrosión. Los metales y polímeros no ofrecen la misma inerciabilidad o resistencia a la corrosión, lo que hace que la cerámica sea una opción atractiva en muchas aplicaciones comerciales e industriales, especialmente donde también se requiere resistencia al desgaste.
2. Desventajas de los materiales cerámicos
Si bien tienen las ventajas anteriores, los materiales cerámicos inevitablemente tienen algunas dificultades; Mala resistencia al corte y a la tracción, alta fragilidad, mala ductilidad; Es difícil de diseñar y procesar. Gracias a las excelentes propiedades eléctricas, mecánicas y de resistencia al calor de las cerámicas, tienen una gama más amplia de aplicaciones en los estrictos requisitos del nivel de ancho de vía de los vehículos. Por ejemplo, se utiliza en diversos componentes electrónicos como resistencias, condensadores e inductores; Debido a su excelente conductividad térmica, puede usarse como sustrato cerámico de varios dispositivos de potencia y chips sensores. Además, la cerámica también se puede utilizar en motores de combustible tradicionales, baterías de litio de nueva energía, pastillas de freno, placas de válvulas de cerámica, etc.
