虽然行车时的气流管理可以减轻热效应，但一旦行车和驻车的暖机时间过长，碳材就可能出现分层。
陶瓷涂层可解决轻量化材料的热效应问题，例如在碳tu复合材质的刹车密封盖上涂覆陶瓷隔热层。
Zicrotec经理、英国热管理专家GraemeBarette表示，铝的熔点高达900℃，铝元件在550-600℃依然可以稳定工作。相比之下，碳复合材料的耐热极限仅为260℃左右，远低于铝。
为推广碳复合材料在车身上的应用，Zicrotec计划和多家OEM合作，共同引进核能行业的热障技术。
“汽车行业人士已经意识到，必须想办法保护排气管附近高温区域的碳复合板，”Barette说，“而且除了排气管附近以外，车内很多地方的温度都超过了碳复合材料可以承受的工作温度。”
Barette表示，在较低的温度范围内，有很多机械性能好的复合材料可以用，“但一旦温度超过260℃，复合材料的机械强度会降低，制造难度也随之增加。”
Barette还告诉《汽车工程》杂志，通过扩大材料和热源之间的气隙或安装传统的隔热板来降低温度，会增加车身质量、侵占空间，而且可能导致不必要甚至是错误的设计变更。
Graeme Barette表示，有了新型陶瓷隔热涂层，碳复合材料在260℃以上仍能维持安全性和稳定性。（图片来源：Zircotech）
最薄200微米
为了解决以上的问题，Zircotech研发出了陶瓷热障涂层专利技术。据Barette称，有了该新型涂层，复合材料在260℃的临界温度以上仍然能维持安全性和稳定性，而且陶瓷质量轻，不会影响复合材轻量化的优点，也不会侵占发动机舱的空间。
据介绍，Zicrotech自上世纪九十年代就一直致力于研究赛车热管理技术，而这次的全新涂层技术采用了Zicrotec为核电站研发的等离子喷涂工艺。目前已有多家OEM在量产车上使用了这种新型涂层。
该涂层的喷涂工艺采用自动化生产线，其应用范围已从高端车扩展到了量产车。在制备陶瓷隔热层前，必须先确保碳复合材的表面没有其它涂料，接着在经过预处理的金属基底表面涂上粘结层，让陶瓷面层和基底面牢牢粘结。最后涂上陶瓷隔热层，在涂覆过程中，需要控制原料的类型、成分、进料速度、等离子射流的成分、流速、输入的能量、焰炬的几何尺寸、喷嘴的设计、喷嘴的偏移距离和基底的冷却过程等因素。
Barette 表示，陶瓷层中的空气颗粒能起到很好的隔热作用，涂层最薄仅为200μm（200微米），如另有需求，也可加厚。
由于涂层可以根据不同的应用要求进行调整，因此可以实现种类丰富的表面加工。举例来说，如果复合材料位于电动车电池周围，则可采用导电或不导电的防爆涂层，从而更好地适应电动汽车的特性。而针对外部零件，Zicrotec可提供顶级的表面加工工艺，且有多种颜色可选。
Barette补充道，该陶瓷涂层最高耐受温度为1400℃，具有极佳的抗振动、抗机械损伤性。就算基底发生严重弯曲，也不会影响涂层性能。他强调，陶瓷热障不仅能解决行车过程中的热问题，还有助于推动设计和制造创新，引发新的技术变革。
融入早期设计阶段
该陶瓷涂料的卓越性能已得到了多家OEM的验证。Barette说，“虽然Zircotech可以完成大部分必要的涂料测试，但很多OEM客户倾向于把涂料检测设为公司内部测试的一环。其中陶瓷涂覆复合件的耐用性是重点检测项目。要想取代较重的金属件，复合材必须展示出不逊色于金属的耐用性。为了达到OEM的标准，除热管理测试外，我们还进行了大量测试，如粘结力测试和耐化学性测试等等。”
多年来，Zirotech也在不断丰富碳复合材料以外的热管理解决方案，这也间接反映了汽车研发的变化。
Barette表示，过去，OEM只在研发后期出现热问题时才来咨询Zircotech。到这时才去找解决方案，往往已经来不及或是经费早已用尽，所以现在热障技术已经成为了汽车设计的一部分，这样做也有助于实现车辆配置的优化和车身轻量化。
来源：SAEInternational
作者：Stuart Birch
