【摘要】：Si3N4陶瓷由于密度低、高温强度好以及不需润滑而耐磨损，成了最具吸引力的陶瓷材料。其结构为Si3N4陶瓷涡轮与金属轴，通过加中间层的活性钎料钎焊和套筒连接成整体。图14-17 陶瓷/金属复合增压器转子[17] a）陶瓷增压器转子 b）转子连接部位示意图 Fig.14-17 Ceramic/metal turbocharger rotors[17]
为提高汽车性能和节约燃料，陶瓷与金属的复合材料零件受到较为广泛的重视。Si3N4陶瓷由于密度低、高温强度好以及不需润滑而耐磨损，成了最具吸引力的陶瓷材料。陶瓷与钢复合而成的汽车增压器转子在欧美及日本都曾经加以开发，但只是日本才从1985年开始批量生产。这种陶瓷与钢复合的转子比传统的全金属转子重量轻40%左右，而且能耐受1000℃的高温。这些特性提高了涡轮的加速性能和燃料的燃烧效率，减少了尾气排放。此类转子在重载柴油发动机上也有所应用，图14-17所示为实例。其结构为Si3N4陶瓷涡轮与金属轴，通过加中间层的活性钎料钎焊和套筒连接成整体。这种复合结构的关键有两点：第一是采用2～4mm厚的Ni-W合金与Ni组成多层缓冲层，它能使陶瓷中的最大主应力从直接连接时的1250MPa降低到210MPa；第二是选用活性钎料，无需对Si3N4陶瓷进行金属化就能很好地润湿其表面而实现钎焊。钎焊的真空度为3×10-2Pa，钎焊温度为900℃。
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图14-17 陶瓷/金属复合增压器转子[17] a）陶瓷增压器转子 b）转子连接部位示意图 Fig.14-17 Ceramic/metal turbocharger rotors[17]
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