在汽车上应用与进展的氮化硅基板

氮化硅基板具有优良的综合性能,是汽车工业领域中很重要的材料,在汽车上的应用也越来越广泛.对于提高汽车的性能,降低油耗,减少排气污染,陶瓷材料都有着极其重要价值。随着科学技术的不断发展，汽车的研发及生产阶段越来越多地采用新材料及新工艺，这也使得人们对汽车轻质化、低成本、智能化、经济性和可靠性的要求成为可能，而对于新材料的使用，氮化硅陶瓷基板材料便是其中最好的功能材料之一。氮化硅基板具有各种优异、独特的性能，应用在汽车上，对减轻车辆自身质量、提高发动机热效率、降低油耗、减少排气污染、提高易损件寿命、完善汽车智能性功能都具有积极意义。

一、在汽车发动机上应用

氮化硅陶瓷基板能耐1000摄氏度以上高温，推进了汽车上新用途的开发。例如：要将柴油机的燃耗费降低30%以上，可以说氮化硅陶瓷是不可缺少的材料。现在汽油机中，燃烧能量中的78%左右是在热能和热传递中损失掉的，柴油机热效率为33%，与汽油机相比已十分优越，然而仍有60%以上的热能量损失掉。因此，为减少这部分损失，用隔热性能好的陶瓷材料围住燃烧室进行隔热，进而用废气涡轮增压器和动力涡轮来回收排气能量，有试验证明，这样可把热效率提高到48%。同时，由于氮化硅陶瓷基板的使用，柴油机瞬间快速起动将变得可能。

二、在汽车传感器上应用

对汽车用传感器的要求是能长久适用于汽车特有的恶劣环境(高温、低温、振动、加速、潮湿、噪声、废气)，并应当具有小型轻量，重复使用性好，输出范围广等特点。氧化铝陶瓷电路板耐热、耐蚀、耐磨及其潜在的优良的电磁、光学机能，近年来随着制造技术的进步而得到充分利用，氮化硅陶瓷材料制成的传感器完全能够满足上述要求。

三、在汽车减振器上应用

高级轿车的减振装置是综合利用氧化铝陶瓷正压电效应、逆压电效应和电致伸缩效应研制成功的智能减振器。由于采用高灵敏度氧化铝陶瓷元件，这种减振器具有识别路面且能做自我调节的功能，可以将轿车因粗糙路面引起的振动降到最低限度。

总之，氮化硅陶瓷基板是一种正在不断开发中的陶瓷材料产品，但原料的制取、材料的评价和利用技术等许多方面都有尚待解决的课题。目前，氮化硅陶瓷基板在汽车的应用并不广泛，其中的主要原因有：制造工艺复杂、要求高;因氮化硅基板对原材料要求比较严格、工艺难以掌握，使得各批制品的性能难以保持均匀一致。

人们有充分理由相信，随着科学技术的飞速发展，在未来的汽车制造业中将会有更多的氮化硅陶瓷基板、智能陶瓷制品被引入和采用到汽车上，而且一定会在汽车生产中得到广泛的应用。