高溫燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)要提升效率,就一定要提高工作溫度,而解決問題的重點(diǎn)就是找到可以承擔(dān)高溫的結(jié)構(gòu)材料,尤其是發(fā)動機(jī)內(nèi)部的葉片材料。碳化硅陶瓷在高溫下具有充足的強(qiáng)度,且有良好的抗氧化能力和抗熱震性,這些優(yōu)良品質(zhì)都讓其特別適合當(dāng)做高溫結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用。用在在1200~1400℃下工作的高溫燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)葉片的材料,很多科學(xué)家覺得它和氮化硅陶瓷是最有希望的候選材料。
碳化硅陶瓷的熱傳導(dǎo)能力只是次于氧化披陶瓷。利用這一特性,能夠當(dāng)做優(yōu)良的熱交換器材料。太陽能發(fā)電設(shè)備中被陽光聚焦加熱的熱交換器,它的工作溫度高達(dá)1000~1100℃,擁有高熱傳導(dǎo)性的碳化硅陶瓷十分適合做這種熱交換器的材料,由試驗(yàn)情況來看,碳化硅陶瓷熱交換器的工作狀態(tài)良好。另外,在原子能反應(yīng)堆中碳化硅陶瓷能夠用作核燃料的包封材料,還能夠當(dāng)做火箭尾噴管的噴嘴和飛機(jī)駕駛員的防彈用品。
另外,為了提升切削刀具的切削性能,20世紀(jì)以來,刀具材料通過了高速鋼和硬質(zhì)合金兩次發(fā)展過程,現(xiàn)在逐漸進(jìn)入陶瓷刀具大發(fā)展的階段。新型陶瓷因其耐高溫、耐磨削的特性,在20世紀(jì)初引起了高速切削工具行業(yè)的注意。陶瓷刀具具有高硬度、高耐磨性,所以變成制造切削刀具的理想材料。當(dāng)前,制造陶瓷切削刀具的材料主要有氧化鋁、氧化鋁-碳化鈦、氧化鋁-氮化鈦-碳化鈦-碳化鎢、氧化鋁-碳化鎢一鉻、氮化硼和氮化硅等。用這類材料制作的刀具沒有冷卻液也能夠工作,比起硬質(zhì)合金來擁有切削速度高、壽命長等優(yōu)勢。當(dāng)前,歐美各國都已廣泛應(yīng)用陶瓷材料做鉆頭、絲錐和滾刀;原蘇聯(lián)確定了7000多個品種的合金刀具,用噴涂表面陶瓷涂層的方式來提升車刀的工作速度和使用壽命。
陶瓷除了用作切削刀具之外,利用其耐磨、耐腐蝕的特點(diǎn)還能夠用作各種機(jī)械上的耐磨部件。例如用特種陶瓷制作農(nóng)用水泵、砂漿泵、帶腐蝕性液體的化工泵及有粉塵的風(fēng)機(jī)中的耐磨、耐腐蝕件或密封圈等都已獲得良好的實(shí)用效果。另外,高純氧化鋁(剛玉)能夠制作金屬拉絲模,特別是在高溫下的熱拉絲更能夠凸顯出陶瓷的優(yōu)越性;工業(yè)陶瓷中納球磨筒和磨球,金屬表面除銹用的噴砂嘴,噴灑農(nóng)藥用的噴頭等。總之,凡是需要耐磨、耐腐蝕的場合,幾乎都會看到特種陶瓷的存在。