为什么要用陶瓷制造汽车发动机

1991年，我国第一辆用陶瓷材料做发动机的大客车，完成了从上海到北京的旅程。这次长距离的实车试验成功，标志着我国在陶瓷发动机的研制和实际应用方面，已达到了国际先进水平。在此之前，世界上只有美国、日本和德国完成了类似试验。

为什么要用陶瓷来代替金属制造发动机呢？

原来，汽车的发动机是通过燃料燃烧，产生高温高压气体，从而形成推动汽车前进的动力。而且，发动机里的燃烧温度越高，产生的动力越大，燃料的效率也越高。可是在实际上，即使是使用耐高温合金制成的发动机，它的使用温度最高也不过约llOO℃，超过了这个“极限”，发动机的金属材料就会软化甚至烧毁。所以，不少汽车都装备了冷却系统，以保证发动机能持续正常地运转。但这样一来，不但进一步降低了热效率，也使发动机的整体重量和体积增大，影响到车速提高。

有没有既耐高温、重量又轻的材料来替代金属制造发动机呢?科学家想到了陶瓷。随着陶瓷材料技术的发展，人们生产出了具有超强耐高温特性的新型陶瓷——氮化硅陶瓷、氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷等，它们都能耐受1400℃以上的高温，用它们制成的发动机，即使内部温度达到1300℃，也根本不需要复杂的冷却系统来帮忙。而且，这些陶瓷材料本身就比金属轻。因此，陶瓷发动机体积小、重量轻，它的热效率可达到约50%，能比金属发动机节省20%以上的燃料。

在人们的印象中，陶瓷是一种很脆的材料。科学家通过不断研究，将碳化硅等陶瓷材料和石墨结合在一起，形成韧性十足的新型耐高温复合材料。用这种陶瓷材料制造的汽车发动机，完全能适应汽车行驶中的强烈震动，既发挥了陶瓷耐高温的优点，又保持了以往发动机强度高的长处，因此是一种很有发展前途的新型发动机。

关键词：陶瓷发动机