سراميک ها در حمل و نقل
مترجم : حبیب الله علیخانی





سازندگان موتور هميشه در جستجوي راه چاره ايي براي کم کردن هزينه ها و افزايش بازده و کارکرد موتورها هستند. يک راه چاره براي بهبود ساختار اتومبيل ها، جايگزين مواد جديد به جاي مواد قبلي است. سراميک ها ممکن است بتوانند به طراحان کمک کرده و در آينده ممکن است که بسياري از اجزاي حياتي موتورها با سراميک ساخته شوند. البته علت اين جايگزيني اين است که سراميک ها داراي مقاومت به خوردگي، مقاومت به سايش، مقاومت حرارتي عالي هستند. همچنين سبک هستند و عايق الکتريسيته و گرمانيز مي باشند.
از ابتدا نيز سراميک ها اهميت زيادي در صنايع اتومبيل سازي داشتند و از آنها در عايق شمع اتومبيل و پنجره هاي شيشه اي (اوايل دهه ي 1920) استفاده مي شده است. در اتومبيل هاي مدرن تمام کانورتورهاي تحريک کننده از سراميک ساخته شده اند. در اين وسايل سراميک به صورت لانه زنبوري براي نگه داري کامپوزيت استفاده مي شود. اين کاتاليزورها خروج دود از اگزوز خودروها را کاهش مي دهند. بيشتر اتومبيل هاي مدرن از سنسورهاي سراميکي براي تعيين مقدار اکسيژن مورد نياز براي احتراق استفاده مي کنند که اين سنسورها با ارسال داده به يک سيستم کامپيوتري به طراحان اين اجازه را مي دهد که با اعمال برنامه اي به سيستم کامپيوتري احتراق را بهينه کرده و انتشار گازهاي خروجي از اگزوز را کاهش دهند.
بخش هاي کنترلي کامپيوتري و ديگر قطعات الکترونيکي در اتومبيل نيز به طور گسترده از مواد و اجزاي سراميکي بهره برده اند که در اکثر موارد اين قطعات کامپيوتري نقش حياتي در عملکرد آن وسيله ايفا مي کنند. همچنين تعداد زيادي موتور الکتريکي براي تنظيم اتوماتيک صندلي ها، پنجره ها و ... بکارگرفته مي شود. مگنت هاي سراميکي در بسياري از اين موتورها استفاده مي شوند. اخيراً اجزاي سراميکي براي سيستم سوخت رساني و دريچه هاي تنظيم سوخت در موتورهاي ديزل بزرگ (disel engines heavy- duty ) نيز معرفي شده است.
اتومبيل ها در آينده ممکن است داراي قطعات سراميکي در بخش هاي داخلي موتور،در مکان هاي داراي سايش در سيستم سوخت رساني و دريچه هاي تنظيم کننده سوخت باشند. در ماشين هاي توليدي در آينده ممکن است از سلولهاي سوختي نيز براي به صفر رساندن انتشار گازهاي خروجي از اگزوزشان استفاده شود.
ترمز کردن بهتر با سراميک ها

کامپوزيت هاي شامل سراميک که براي توليد بخش هاي چرخنده اتومبيل استفاده مي شوند، وسايل استانداردي براي ماشين هاي مسابقه اي هستند. اين مواد هم اکنون براي توليد برخي از مارک هاي معتبر در زمينه ي اتومبيل مانند ماشين هاي فراري (Ferrari) ، اکثر لامبورگيني ها (Lamborghinis) و پروشه ها (Porsehes)، Audi RS4 , Bentley Conti GT Diamond استفاده مي شود. اين ترمزهاي سراميکي باعث کاهش وزن وسيله ي نقليه به مقدار بيش از 10 پوند مي کند و بخاطر اينکه مقاومت حرارتي آن نيز بسيارخوب است عمر وسيله نيز افزايش مي يابد. عمر لايي هاي اين سيستم ترمز نيز سه برابر شده و کارايي آن بخاطر کاهش وزن به علت استفاده نکردن از فنر، بهبود مي يابد.( در اين سيستم اجزا و بدنه به صورت معلق قرار ندارند)
يک سيستم ترمز از جنس کامپوزيت هاي سراميکي بوسيله ي Starfire System ساخته شده است. که در زمينه ي مسابقات موتورسواري مورد آزمايش قرار گرفته و شرکت هايي همچون هندا (Honda) ، ياماها (YAMAHA)، کاوازاکي (Kawasaki)، سوزوکي (Susuki) و ... از آن استفاده کرده اند. يک موتورسوار حرفه اي با نام Josom Di Salyo سيستم ترمز توليدي توسط شرکت Starfire را مورد ارزيابي قرار داد. ارزيابي او بر روي يک موتور ياماهاي 2004 مدل YZF-R1 انجام شد که اين موتور مجهز به ترمزهاي کامپوزيتي خاص بود. اين ترمزها از قطعات پليمري شرکت sTARFIRE توليد شده اند که بوسيله ي بافته هاي الياف کربن تقويت مي شوند. بر خلاف ديسک هاي استيل قبلي، اين نوع چرخنده ها در هنگامي که دما بالا مي رود. واقعاً بهتر کار مي کنند. اين قطعات باعث افزايش بازده موتور، شتاب و استحکام ترمز مي شود. اين مزايا در هنگامي که ترمزها بهبود يافتند شناخته شد. با بکار بردن قطعات غير فنري بيشتر اين موتورها مورد ترجيح قرار گرفته اند و براي استفاده در اجزاي کناري وسايل ترمز مورد استفاده قرار مي گيرند و موجب کاهش وزن تمام شده ي سيستم ترمز مي شود.
کلاژهاي سراميکي

Jay Leno مجري تلويزيوني معروف، اخيراً در مورد کلاژهاي کامپوزيتي سراميکي مورد استفاده در ماشين Carrera GT شرکت پورشه يک بحث تلويزيوني انجام داد. پس از يک تست رانندگي او گفت: پس از اينکه با سرعت زياد رانندگي مي کنيم، براي کاهش چرخش چرخ ها، بهترين راه استفاده از اين نوع سيستم ترمز است. اين ماشين هرگز ليز نمي خورد و هميشه خوب کار مي کند. يک پورشه مدل Correra GT در مدت 3.6 ثانيه به سرعت حداکثر 60 مايل بر ساعت مي رسد. همچنين در مدت يک ربع به سرعت 131.6 مايل بر سرعت مي رسد. و حتي تا سرعت بيش از 205 مايل بر ساعت نيز مي رسد ما بايد براي اين مسأله از کلاژهاي سراميکي تشکر کنيم زيرا بوسيله ي آنها، شما مي توانيد سرعت خود را بمراتب بالا ببريد. موتور مورد استفاده در پوشه ها، دور موتوري بيش از 20.000 دور بر دقيقه دارد.
کلاژ چندصفحه اي Carrera GT سبک تر (7.7 پوند يا 3.5 کيلوگرم) و کوچکتر از هر نوع کلاژقابل قياس است. اين مسأله منجر به اين شده است که کلاژهاي مورد استفاده در 911 Turbo ، Pursche ، 50% وزني نسبت به کلاژهاي قبلي سبک تر باشند. مواد کامپوزيتي مورد استفاده ترکيبي از الياف بافته ي کربن با سيليسيم کاربيد است. سيليسيم کاربيد ماده اي است که سختي آن نزديک به الماس است. همچنين اين ماده اصطکاک و مقاومت گرمايي خوبي نيز دارد. اين خواص باعث شده است که کامپوزيت هاي توليدي، انتخابي ايده آل براي کمک به انتقال بهتر نيرو به سنگ فرش خيابان شود. قطر صفحات کلاژ تنها 6.65 اينچ است. که اين مسأله باعث مي شود نيروي گريز از مرکز بوجود آمده کمتر شود و هرچه قطر کلاژ کوچکتر باشد در نتيجه موتور نيز کوچکتر مي شود.
عينک هاي آفتابي براي ماشين تان

يک شيشه ي جلوي اتومبيل کامل که بوسيله ي PPG توسعه يافته اند، تقريباً 90 درصد اشعه هاي مادون قرمز خورشيد را جذب مي کند. اين پوشش ها باعث بهتر خنک شدن فضاي داخل اتومبيل مي شود و رنگ داخل اتومبيل نيز محافظت مي شود. رنگ آبي شيشه جلو باعث ايجاد اثر زيبا و موثري مي کند که کمک مي کند وسيله ها در شلوغي بهتر ديده شوند. اين شيشه هاي جلو با استفاده از يک تکنولوژي پوشش دهي نانو کامپوزيتي توليد شده اند. اين پوشش نانوکامپوزيتي به نحوه اي در داخل قطعه ي شيشه اي تشکيل شده است که بر اثر چيزهاي نوک تيز خراش و آسيب نمي بينند. PPG در سال 2006 شيشه هاي جلوي منحصر به فردي براي اتومبيل هاي Dodge charger , Dodge Magnum, Chrysler 300 C توليد کرد. يک اتومبيل خنک تر باعث مي شود که مسافرانش راحتتر باشند. همچنين دستگاه تهويه کمتر کار مي کند و بنابراين مصرف سوخت پايين مي آيد. به علاوه، شيشه هاي جلو مناسب باعث بهبود ديد راننده مي شوند. همانگونه که اين شيشه ها از عبور اشعه هاي آبي جلوگيري مي کنند راننده مي تواند نور زرد و سبز را از ميان شيشه ي جلو ببيند. اين مسأله باعث مي شود تا پديده اي ايجاد گردد که استفاده کننده بتواند بهتر ببيند و هواي غبارآلود و نور زننده کمتر به راننده اذيت کند. اين شيشه ي جلو هيچگونه خراش و يا حباب هوايي نداشته و در طي عمر مفيد خود کيفيشان کاهش نيافته و بخش شيشه اي آن از پوشش نوري آن محافظت مي کند.