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許多人在剛聽到『陶瓷汽缸』這個名詞時,第一個反應常是『陶瓷?那不是很容易碎?』。事實上如果你了解了陶瓷汽缸是如何生產出來
的,你就會了解其實陶瓷汽缸是很堅固耐用的!
鋁合金電鍍陶瓷汽缸
一般我們在機車應用上所說的陶瓷汽缸,全名應該稱為『鋁合金電鍍陶瓷汽缸』,它是將鑄鋁汽缸經過一次初步搪孔加工後,再以鎳基複
合電鍍的表面處理技術,將厚度約 0.0005公分的陶瓷鍍層電鍍於汽缸表面,以強化汽缸耐磨的程度。
鎳基複合電鍍
表面處理技術為重要之材料加工技術,所謂表面處理乃利用化學及電化學方法改善材料之表面特性,可有效提高產品之美觀、耐磨、耐蝕
與增進特定之表面性質。陶瓷複合電鍍即為其中一種。
複合電鍍之主要運用目的在於使原材料表面形成一層具耐磨或潤滑性質之複合鍍層,目前國內陶瓷汽缸主要使用的複合材質主要有鎳矽合
金與鎳磷合金兩種,兩者除材質不同外,其他方面皆相似,故版工後續之說明皆以其中一項為主。
鎳 - 碳化矽(Ni-SiC)複合電鍍是目前商業運用最廣泛之複合電鍍技術之一, 鎳為耐蝕及抗氧化性具佳的金屬,而碳化矽則為硬度極高
之陶瓷材料,兩者結合起來綜合其優點使得鎳 - 碳化矽(Ni-SiC)複合電鍍層兼具抗蝕及耐磨性。
複合電鍍在台灣的研究
在台灣對於複合電鍍的研究已有10年以上歷史,(請參考本站之"台灣發展現狀"),相關優點早已經工研院之研究證實,各位網友可至工
研院網站以全文檢索方式尋找相關資料,版工在此僅節錄部份內容供大家參考:
『…SiC 的微粒添加在傳統鍍鎳浴中可鍍在鐵或鋁基材上形成複合鍍層。此鍍層可提高硬度與耐磨耗性…』
(「陶瓷複合電鍍研究年度技術報告」作者:彭裕民)
『…研究結果顯示SiC為靜電吸附之機構,複合鍍層之內應力較純金屬鍍層低,而經Ni-SiC複合電鍍之汽缸較
傳統汽缸有二倍以上的耐久性,且汽缸壁溫度可降低20℃。…』
(「鎳基--碳化矽 (Ni-SiC) 複合鍍層之原理與性質」作者:彭裕民)
『…研究結果顯示SiC為靜電吸附之機構,複合鍍層之內應力較純金屬鍍層低,而經Ni-SiC複合電鍍之汽缸較
傳統汽缸有二倍以上的耐久性,且汽缸壁溫度可降低20℃。…』
(「鎳基--碳化矽 (Ni-SiC) 複合鍍層之 原理與性質」作者:彭裕民)
『…Ni-SiC 複合電鍍發展……製作厚度均一(100±5﹪μm)之鋁合金汽缸鍍層,此鍍層可耐100hr 嚴苛試驗,
而傳統汽缸50hr即發生卡缸…』
(「表面技術開發」作者:彭裕民)
『…鎳 - 碳化矽複合電鍍在汽缸上的運用效果,經在國際上之各種競賽用車輛及部份量產型機汽車上實際運
用,無論在耐磨耗性,耐久性,甚至配合引擎性能的提昇上皆有極佳的效果表現…』
(「鎳--碳化矽複合電鍍製程研究」作者:劉俊英、彭裕民)
陶瓷汽缸的好處
由上述可知,陶瓷汽缸引擎具有極佳之耐磨特性,故引擎在使用一段時間後,不易發生汽缸磨損之狀況,故陶瓷汽缸引擎號稱永遠不需要搪
缸。另外由於散熱快、冷卻佳,配合良好的設計例如稀薄燃燒[Lean Setting],也大幅降低積碳之機率,延長引擎的壽命。
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