Como é amplamente conhecido, os automóveis operam em ambientes e condições extremamente severos; portanto, os diversos componentes que compõem esse gigante devem apresentar excelente funcionalidade. Atualmente, o uso de componentes estruturais cerâmicos de zircônia em peças automotivas é muito comum.

1. Sensor de componente estrutural cerâmico de zircônia

cerâmica de zircônia Os sensores de oxigênio possuem altas propriedades mecânicas e confiabilidade. Como componente do gás de escape purificado, podem ser utilizados para determinar a concentração de O2 nos gases de escape dos veículos e, em seguida, o valor medido é enviado de volta aos sistemas de alimentação de ar e combustível do motor, garantindo a combustão completa do combustível. Devido ao fato de todas as fases desse material cerâmico serem compostas por zircônia totalmente estável em forma cúbica, zircônia tetragonal e cristais monoclínicos mistos parcialmente estáveis, suas propriedades mecânicas durante o uso são excelentes, além de reduzirem o calor gerado pelo atrito.

2. Aquecedores de Válvulas de Cerâmica de Zircônia

Para assegurar a combustão completa durante a partida do motor, um dispositivo de aquecimento, denominado aquecedor da válvula, é instalado no lado de admissão do motor, a fim de aquecer o ar de admissão e promover a evaporação e a mistura completas do combustível. Para controlar a temperatura e melhorar a confiabilidade do equipamento durante o aquecimento por sucção, utiliza-se um PTC (termistor) cerâmico de titanato de bário como aquecedor da válvula. Ao empregar um aquecedor cerâmico da válvula, o motor permanece em estado de combustão completa após a partida, alcançando efeitos de melhoria na eficiência térmica, economia de energia e purificação dos gases de escape. O aquecedor da válvula é fabricado com um material cerâmico especial.

3. Motores de Cerâmica de Zircônia

Com a aplicação de cerâmicas especiais nos automóveis, os motores a pistão existentes, já populares e amplamente utilizados, passarão a contar com câmaras de combustão auxiliares, cabeçotes, camisas de cilindro e rotores de turbocompressores. Todos esses componentes estão considerando o uso de materiais cerâmicos especiais, como nitreto de silício, carbeto de silício e zircônia parcialmente estabilizada. Os requisitos de resistência mecânica aqui são: resistência à flexão superior a 50 kg/mm² e coeficiente de expansão térmica de 3,5 × 10⁻⁶ °C.

Basicamente, os materiais mencionados acima conseguem atender a esses requisitos, especialmente as cerâmicas de zircônia parcialmente estabilizada, que não apenas apresentam uma resistência mecânica de até 100 kg/mm², mas também uma condutividade térmica de apenas -0,04 g/cm², em comparação com outros materiais.

Em relação aos motores de turbinas a gás, para alcançar o mesmo custo de combustível dos motores a diesel, a temperatura de entrada da turbina deve atingir até 1350°C. Apenas materiais cerâmicos de carboneto de silício e nitreto de silício conseguem suportar tais altas temperaturas. Atualmente, os especialistas nutrem grandes expectativas quanto a isso e consideram que os mencionados materiais cerâmicos são a escolha ideal para rotores e estatores de turbinas. No futuro, os motores cerâmicos provavelmente serão fabricados combinando nitreto de silício com cerâmicas de carboneto de silício ou com cerâmicas de zircônia parcialmente estabilizada.

4. Elemento Sensor de Cerâmica de Zircônia

Amortecedores automotivos de alta tecnologia utilizam o efeito piezoelétrico positivo, o efeito piezoelétrico inverso e o efeito eletrostritivo de cerâmicas sensíveis para desenvolver amortecedores inteligentes. Esse tipo de amortecedor inteligente possui a capacidade de reconhecer as condições da superfície da estrada e ajustar-se automaticamente. Ele consegue minimizar as vibrações do veículo em estradas irregulares e melhorar o conforto dos passageiros.

Limpador Cerâmico Inteligente: Este limpador é feito de cerâmica de titanato de bário com propriedades sensíveis à pressão. Ele pode detectar automaticamente a chuva e ajustar os limpadores do para-brisa do carro à velocidade ideal. Outros elementos sensores cerâmicos, como aqueles fabricados com materiais cerâmicos termossensíveis, sensíveis à pressão, sensíveis à umidade e sensíveis a campos magnéticos, também podem exibir informações sensíveis e controlar automaticamente a temperatura, a umidade, a condensação e as configurações antigel.

Além disso, muitos dispositivos, peças e pequenos componentes utilizados em automóveis também são fabricados com materiais cerâmicos especiais, como campainhas eletrônicas, transdutores ultrassônicos, vidros absorvedores de calor, fototubos, anéis de vedação para varetas de óleo e selos para óleo-água. Esses produtos automotivos, produzidos a partir de materiais cerâmicos inovadores e especiais, geralmente apresentam propriedades físicas e químicas superiores, tais como resistência ao impacto, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas, leveza e facilidade de processamento e produção.