1. ऑटोमोबाइल इंजनों में सिरेमिक का अनुप्रयोग
नए सिरेमिक को सिलिकॉन कार्बाइड और सिलिकॉन नाइट्राइड जैसी अकार्बनिक गैर-धातुओं से पाप किया जाता है। अतीत में इस्तेमाल किए गए एल्यूमिना सिरेमिक की तुलना में, यह तीन गुना से अधिक मजबूत है और 1,000 डिग्री सेल्सियस से अधिक के उच्च तापमान का सामना कर सकता है। नई सामग्री ऑटोमोबाइल में नए उपयोग के विकास को बढ़ावा देती है। उदाहरण के लिए: डीजल इंजनों की ईंधन खपत को 30% से अधिक कम करने के लिए, यह कहा जा सकता है कि नए सिरेमिक अपरिहार्य सामग्री हैं। वर्तमान गैसोलीन इंजनों में, लगभग 78% दहन ऊर्जा ऊष्मा ऊर्जा और ऊष्मा स्थानांतरण में नष्ट हो जाती है। डीजल इंजनों की तापीय क्षमता 33% है, जो गैसोलीन इंजनों से बहुत बेहतर है, फिर भी 60% से अधिक तापीय ऊर्जा नष्ट हो जाती है खो गया। इसलिए, इस नुकसान को कम करने के लिए, गर्मी इन्सुलेशन के लिए दहन कक्ष को घेरने के लिए अच्छे थर्मल इन्सुलेशन गुणों वाली सिरेमिक सामग्री का उपयोग किया जाता है, और फिर निकास ऊर्जा को पुनर्प्राप्त करने के लिए एक निकास गैस टर्बोचार्जर और एक पावर टरबाइन का उपयोग किया जाता है। प्रयोगों ने साबित किया है कि यह संभव है थर्मल दक्षता को 48% तक बढ़ाएं। वहीं, नए सेरामिक्स के इस्तेमाल से डीजल इंजनों को तुरंत तुरंत चालू करना संभव हो जाएगा। टर्बोचार्जर एक नए प्रकार के सिरेमिक का उपयोग करता है, जिसमें आज के सुपर गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुओं की तुलना में बेहतर गर्मी प्रतिरोध होता है, लेकिन इसका विशिष्ट गुरुत्व धातु टरबाइन का केवल एक तिहाई होता है। इसलिए, नया सिरेमिक टरबाइन धातु टरबाइन की कम गतिशील प्रतिक्रिया की भरपाई कर सकता है। अन्य चल रहे शोध में पिस्टन पिन और पिस्टन रिंग जैसे चलती भागों में नए सिरेमिक का उपयोग शामिल है। वजन कम होने से इंजन की कार्यक्षमता में सुधार की उम्मीद है।
2. ऑटोमोटिव सेंसर में विशेष संवेदनशील सिरेमिक का अनुप्रयोग
ऑटोमोटिव सेंसर के लिए आवश्यकता यह है कि उनका उपयोग ऑटोमोबाइल के लिए अद्वितीय कठोर वातावरण (उच्च तापमान, कम तापमान, कंपन, त्वरण, नमी, शोर, निकास गैस) में लंबे समय तक किया जा सकता है, और छोटे और हल्के होने चाहिए, अच्छे होने चाहिए पुन: प्रयोज्यता, और एक विस्तृत आउटपुट रेंज है। सिरेमिक गर्मी प्रतिरोधी, संक्षारण प्रतिरोधी, पहनने के प्रतिरोधी हैं और इनमें संभावित रूप से उत्कृष्ट विद्युत चुम्बकीय और ऑप्टिकल गुण हैं। हाल के वर्षों में विनिर्माण प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ इनका पूरी तरह से उपयोग किया गया है। संवेदनशील सिरेमिक सामग्रियों से बने सेंसर उपरोक्त आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा कर सकते हैं।
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3. ऑटोमोबाइल ब्रेक में सिरेमिक का अनुप्रयोग
सिरेमिक ब्रेक कार्बन फाइबर ब्रेक पर आधारित होते हैं। कार्बन फाइबर ब्रेक डिस्क शुरू में कार्बन फाइबर और राल से बनी होती है, इसे एक मशीन द्वारा दबाया जाता है और फिर कार्बन की कठोरता को कई प्रक्रियाओं के माध्यम से सिरेमिक ब्रेक में बनाया जाता है सिरेमिक ब्रेक की सिलिकॉन मिश्रित सतह डिस्क के करीब है। आंतरिक कार्बन फाइबर संरचना इसे मजबूत, प्रभाव प्रतिरोधी और संक्षारण प्रतिरोधी बनाती है, जिससे डिस्क अत्यधिक पहनने के लिए प्रतिरोधी हो जाती है। वर्तमान में, इस तरह की तकनीक का उपयोग न केवल F1 रेसिंग कारों में किया जाता है, बल्कि मर्सिडीज-बेंज की CL55 AMG जैसी सुपर सिविलियन स्पोर्ट्स कारों में भी किया जाता है।
4. ऑटोमोटिव शॉक अवशोषक में सिरेमिक का अनुप्रयोग
लक्जरी कारों का कंपन डंपिंग डिवाइस एक बुद्धिमान डैम्पर है जिसे सकारात्मक पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव, व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और संवेदनशील सिरेमिक के इलेक्ट्रोस्ट्रिक्टिव प्रभाव का व्यापक रूप से उपयोग करके सफलतापूर्वक विकसित किया गया है। अत्यधिक संवेदनशील सिरेमिक घटकों के उपयोग के कारण, इस शॉक अवशोषक में सड़क की सतह की पहचान करने और स्वयं-समायोजन का कार्य होता है, जो उबड़-खाबड़ सड़क सतहों के कारण होने वाले कार के कंपन को कम कर सकता है।
5. ऑटोमोबाइल छिड़काव प्रौद्योगिकी में सिरेमिक सामग्री का अनुप्रयोग
हाल के वर्षों में, सिरेमिक फिल्म छिड़काव तकनीक, जिसका व्यापक रूप से एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाता है, को ऑटोमोबाइल पर लागू किया जाना शुरू हो गया है। इस तकनीक के फायदे अच्छे थर्मल इन्सुलेशन प्रभाव, उच्च तापमान और उच्च दबाव का सामना करने की क्षमता, परिपक्व तकनीक और स्थिर गुणवत्ता हैं। कम गर्मी लंपटता के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, इंजन दहन कक्ष के घटकों को सिरेमिक के साथ छिड़का जा सकता है, जैसे पिस्टन शीर्ष पर ज़िरकोनियम ऑक्साइड का छिड़काव और सिलेंडर लाइनर पर ज़िरकोनियम ऑक्साइड का छिड़काव किया जा सकता है। इस उपचार के बाद इंजन गर्मी के नुकसान को कम कर सकता है, इंजन का वजन कम कर सकता है, इंजन का आकार कम कर सकता है और ईंधन की खपत कम कर सकता है।
6. ऑटोमोबाइल में स्मार्ट सिरेमिक सामग्री का अनुप्रयोग
एक विशेष सिरेमिक उत्पाद वर्गीकरण के रूप में स्मार्ट सिरेमिक सामग्री, जिसमें ऑटोमोटिव विनिर्माण में उपयोग की जाने वाली पर्यावरण की दृष्टि से संवेदनशील सामग्री शामिल हैऐसी सामग्रियाँ जो पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील रूप से प्रतिक्रिया कर सकती हैं, सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के क्षेत्र में अनुसंधान का केंद्र बन गई हैं।
ऑटोमोबाइल में उपयोग किए जाने वाले स्मार्ट सिरेमिक उत्पादों में स्मार्ट सामग्री सिस्टम या संरचनाएं शामिल होती हैं जो कार्यात्मक सामग्री, ड्राइव सिस्टम और फीडबैक सिस्टम को जोड़ती हैं। अपने व्यापक कार्यों के कारण, ऑटोमोटिव उत्पाद गाड़ी चलाते समय बाहरी वातावरण में होने वाले परिवर्तनों को समझ सकते हैं और प्रतिक्रिया दे सकते हैं, जिससे ऑटोमोटिव उत्पादों को स्व-जाँच, स्व-परीक्षण, स्व-निदान, स्व-मरम्मत और स्व-अनुकूलन जैसे कई कार्य करने की अनुमति मिलती है। . वर्तमान में, कुछ कार्यात्मक सिरेमिक उत्पादों में बुद्धिमान कार्य होते हैं, जैसे सेमीकंडक्टर बेरियम टाइटेनेट सकारात्मक तापमान गुणांक थर्मल प्रतिरोधक और जिंक ऑक्साइड वेरिस्टर, उनके पास तापमान और वोल्टेज के लिए स्व-निदान, बैकअप सुरक्षा और स्व-मरम्मत के कार्य होते हैं, जिससे सामग्री स्वयं बनती है प्रतिरोधी वातावरण में अचानक परिवर्तन झेलने की क्षमता और बार-बार उपयोग किया जा सकता है। बुद्धिमान सिरेमिक प्रणालियों में, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सबसे महत्वपूर्ण श्रेणी है। पीज़ोइलेक्ट्रिक स्मार्ट सिरेमिक उत्पाद और सामग्री प्रणालियाँ जिनका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है और विकसित किया जा रहा है, वे इस प्रकार हैं:
ऑटोमोबाइल शॉक अवशोषक: बुद्धिमान सिरेमिक उत्पादों के फॉरवर्ड पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और रिवर्स पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करके विकसित बुद्धिमान शॉक अवशोषक में सड़क की सतह और स्व-समायोजन की पहचान करने का कार्य होता है, जो कार के लिए उबड़-खाबड़ सड़क सतहों के कारण होने वाले कंपन को कम कर सकता है। , संपूर्ण धारणा और समायोजन प्रक्रिया में केवल 20 सेकंड लगते हैं। इसके अलावा, स्मार्ट सिरेमिक सामग्रियों से बने शॉक-अवशोषित उपकरणों का उपयोग ऑटोमोटिव उत्पादों के अलावा अन्य क्षेत्रों में भी किया जा सकता है, जैसे सटीक मशीनिंग के लिए स्थिर कार्य मंच।
ऑटोमोबाइल स्मार्ट वाइपर: बेरियम टाइटेनेट सिरेमिक के पीज़ोरेसिस्टिव प्रभाव का उपयोग करके, स्मार्ट सिरेमिक वाइपर स्वचालित रूप से बारिश की मात्रा को महसूस कर सकते हैं और स्वचालित रूप से वाइपर को इष्टतम गति पर समायोजित कर सकते हैं।
ऑटोमोटिव सक्रिय एनीकोइक सिरेमिक सामग्री: पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पिकअप, रेज़ोनेटर, एनालॉग वॉयस कॉइल और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग एकीकृत सर्किट से बनी सक्रिय एनीकोइक सिरेमिक सामग्री कार की कंपन आवृत्ति को 500 हर्ट्ज से कम कर सकती है।
इसके अलावा, स्मार्ट सिरेमिक सामग्रियों का उपयोग स्मार्ट सुरक्षा प्रणाली और स्मार्ट ट्रांसमिशन सिस्टम विकसित करने के लिए भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, स्मार्ट सिरेमिक घटकों का उपयोग एयरबैग में भी किया जाता है। आधुनिक स्मार्ट सिरेमिक सामग्रियों का विकास, अनुसंधान और बाजार पहले से ही प्रगति पर है, साथ ही, इसका अनुप्रयोग ऑटोमोबाइल उद्योग तक ही सीमित नहीं है, बल्कि जहाज निर्माण, निर्माण, मशीनरी, घरेलू उपकरणों, एयरोस्पेस पर भी महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। राष्ट्रीय रक्षा और अन्य औद्योगिक क्षेत्र, और विभिन्न उद्योगों के समान यांत्रिक और इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की बुद्धिमत्ता और स्वचालन के स्तर में काफी सुधार करेंगे।
संक्षेप में, विशेष सिरेमिक सिरेमिक सामग्री उत्पाद हैं जिन्हें लगातार विकसित किया जा रहा है, लेकिन कच्चे माल की तैयारी, सामग्री मूल्यांकन और उपयोग प्रौद्योगिकी के संदर्भ में कई मुद्दे हैं जिन्हें अभी तक हल नहीं किया जा सका है। वर्तमान में, ऑटोमोबाइल में विशेष सिरेमिक का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।मुख्य कारण हैं: विनिर्माण प्रक्रिया जटिल और मांग वाली है; क्योंकि विशेष सिरेमिक में कच्चे माल की सख्त आवश्यकता होती है और प्रक्रिया में महारत हासिल करना मुश्किल होता है, उत्पादों के प्रत्येक बैच के समान प्रदर्शन को बनाए रखना मुश्किल होता है, लागत अधिक होती है; खराब है, भंगुरता अधिक है, और उपयोग की विश्वसनीयता खराब है। हालांकि, लोगों के पास यह विश्वास करने का हर कारण है कि विज्ञान और प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के साथ, भविष्य के ऑटोमोबाइल विनिर्माण उद्योग में ऑटोमोबाइल में अधिक विशेष सिरेमिक और स्मार्ट सिरेमिक उत्पाद पेश किए जाएंगे और उनका उपयोग निश्चित रूप से ऑटोमोबाइल उत्पादन में किया जाएगा व्यापक रूप से इस्तेमाल किया।
