硅铝陶瓷

【苏刊《在国外》第三十五期转载英国《卫报》文章】题：最现代化的材料——陶瓷
根据专家们的意见，九十年代陶瓷生产将成为最兴旺的工业部门。不久的将来，我们将会看到用陶瓷制作的许多令人惊异的东西——汽车和飞机的发动机、切削工具、假牙和人造骨骼。
日本汽车工业今天朝思暮想的目标就是“陶瓷发动机”。一家发动机公司不久前宣布，这个公司已设计出一种全陶瓷柴油发动机。燃烧室的全陶瓷另件允许把工作温度提高到更高值，并可取消散热器和其他冷却装置。一些另件能经受住一千二百摄氏度的高温。
铸造排气门和进气门活塞顶、汽缸、轴瓦、气轮增压器和歧管，使用了氮化硅。制造汽缸盖的内层，使用了锆。在制造发动机原型机时遇到的主要问题是，必须得到既有机械强度又耐热的陶瓷另件。据报道，原型机的功率损失为百分之五十二，而普通柴油发动机的功率损失达百分之六十八。
在英国，由于采用了新的回热式陶瓷燃烧器，炼钢炉和熔玻璃炉的效率提高了二倍。
航空发动机的设计师们也对陶瓷发生了兴趣。如果采用陶瓷另件，把发动机的工作温度提高到一千三百五十度，那么将有可能使用更便宜的燃料，燃料消耗量也会减少。
但是，看来最引人注目的材料是硅铝陶瓷。它是去年底才开始生产的一种陶瓷材料。同氮化硅那类材料比较，硅铝陶瓷的出现是向前迈出了新的一步。它具有许多优点，包括强度、耐磨性和重量轻。但是，它的生产是复杂的和昂贵的。研究表明，如果在氮化硅中加入铝和氧，那么，新得到的材料在化学稳定性和耐热性方面将超过氮化硅。
硅铝型陶瓷材料硬度几乎像金刚石，强度像钢，轻的象铝。焊接机的普通金属电极一般操作五千次以后就磨损了。用硅铝陶瓷制作的这种电极在经受七百万次焊接操作后，质量仍没有明显变坏。
将来，需要制定新的技术方法，以便能够保证使陶瓷材料的组成部分达到必要的光洁度和精度。为了生产这样复杂的材料，要求采取新的组织大批生产、加工和检验产品质量的方法。
陶瓷材料能够很好地为我们服务，它们能帮助我们从使用储量日渐耗竭的原料过度到使用丰富的原材料。由于在更高温度下工作的发动机能更充分地燃烧燃料，陶瓷将帮助我们减少空气的污染。当然，它也将帮助我们节约能源。