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纳米复合氧化锆在工业结构陶瓷中的应用领域分析

发布:2014-2-20 8:58:48  来源: 中商情报网 [字体: ]

 由于纳米复合氧化锆的特种性能,可以承受金属材料、高分子材料和绝大部分其他陶瓷材料难以胜任的严酷工作环境,特别是高温环境,因此其制品作为结构件在能源、航空航天、机械汽车等多个行业得以应用,全球年消费量在3000吨以上。
  
  以高温结构陶瓷为例,可分为两大类,一类是在大热流和1500度高温下短时间使用(几秒到几十分钟),另一类是在中热流和1200度以上高温下长时间使用(几百到几千小时)。前者用于洲际导弹、航天飞机蒙皮等,后者用于能源工程,作为各种新型热机(燃气轮机、绝热柴油机和斯特林发动机)中的耐磨、耐腐蚀部件。
  
  国内从事结构陶瓷材料的厂家数量众多,但规模不大,且绝大部分都是外购纳米复合氧化锆粉进行加工。

 汽车传感器是电喷发动机控制系统中关键的传感部件,是控制汽车尾气排放、降低汽车对环境污染、提高汽车发动机燃油燃烧质量的关键零件。
  
  在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上,由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比,三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降,故在排气管中安装氧传感器,用以检测排气中氧的浓度,并向ECU发出反馈信号,再由ECU控制喷油器喷油量的增减,从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。
  
  由于O2-能在纳米复合氧化锆固体电解质内迁移,在不同氧浓度差下,会导致电解质两端电极电势差发生变化,是主流氧传感器的核心材料。
  
  一般一辆汽车配2个或多个氧传感器,每个传感器需纳米复合氧化锆粉体5-10g;由于环保要求和氧传感器的节油特性(通过提高燃油燃烧效率),发达国家一般5万公里左右进行更替。按照2012年全球汽车产量8414万辆计算,考虑部分替换需求,全球氧传感器年产量在2亿支以上,消耗粉体1000-2000吨。

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