Zircotec开发了一种耐用，耐热的陶瓷涂层，在一系列应用中提供了好处。从它的核开始，该涂层在汽车工业、医疗部门和其他领域的用途越来越多。

隐藏在牛津郡乡村的山间，远离著名的大学城吸引游客的魅力，一团火焰在36000华氏度燃烧。

在前政府研究中心的后面，有一栋不起眼的建筑，是核工业分拆出来的技术公司Zircotec的总部所在地。尽管英国对核能的热情已经消退，但核能发展所激发的创造力火花依然闪耀。Zircotec就是这种创造力的一个例子;该公司开发了一种耐用，耐热的陶瓷涂层，在一系列应用中提供了好处。从它的核开始，该涂层在汽车工业、医疗部门和其他领域的用途越来越多。

热管理

热管理是汽车发动机设计的基础，因为内燃机是一个金属渲染的热力学系统。陶瓷涂层以前曾用于汽车领域，用于在特定子系统内保温，或保护部件和操作人员免受过高温度的影响。

到目前为止，Zircotec涂层的主要应用领域是赛车运动领域。“早在1994年，Prodrive(斯巴鲁世界拉力赛车队的运营方)就接洽过我们，”Zircotec的总经理安迪·麦凯布(Andy McCabe)说。“世界拉力赛赛车不仅在冰雪上行驶;他们还必须在沙漠中比赛，他们的车手都快热了。我们发现，将我们的涂层涂在排气管上，不仅是在引擎盖下，而且在整个车身的下方，有助于将客舱温度降低6至8摄氏度(11至14华氏度)。”

世界拉力锦标赛可能是赛车运动中最具挑战性的领域。所有部件都暴露在极端的温度和振动中，并有可能被大石头击中。尽管存在这些挑战，但涂层的表现始终如一，证明了其高度耐用和有效。

从最初的应用开始，关于先进陶瓷涂层的消息就传开了，导致该系统在英国房车锦标赛和随后的一级方程式赛车中使用。目前，F1赛场上几乎一半的车队都在使用这种涂层。

除了驾驶员的舒适，涂层热组件提供了许多其他的优势。例如，一级方程式车队广泛使用碳纤维复合材料。这些复合材料成分很轻，但暴露在高温下容易分层。一级方程式车队发现，通过对赛车的排气部件进行涂层，碳纤维复合材料可以比其他方法更接近排气，从而使更多的部件由碳纤维制成，并减少对隔热的需求。这一优势也为设计师设计尽可能符合空气动力学的车辆提供了更大的灵活性，使车身更紧密地跟随底层结构。等离子喷涂技术在碳纤维部件上涂上了先进的陶瓷涂层，这使得碳纤维可以取代金属，在以前使用这种材料会被认为太热的地方。

涂层排气部件的效果不仅仅是保护热敏性部件。确保热能停留在应有的位置可以帮助发动机优化性能。在排气系统中保留热能可以使排气中的气体更快地移动，减少气缸的背压，有助于提高发动机效率。保护进气口不受局部产生热量的影响，也意味着发动机可以获得更密集、更富氧的空气，有助于进一步提高性能。进气温度下降9°F(5°C)可使功率输出提高约1%。先进陶瓷涂层的用户所看到的54°F(30°C)的降低表明，马力可能增加6%。在竞争激烈的赛车运动中，这样的增长是一个显著的改进，几乎没有额外的成本。

这些优点不仅仅来自于氧化锆涂层的隔热性能，还来自于应用方法。这种陶瓷不是被涂在表面上，而是在高能电弧中电离，这样就可以将细小的熔融颗粒喷射到表面上。其结果是一种比过去使用的涂层和油漆更有效地结合在被喷涂的部件上。

为了制造高弹性涂层，所有部件都首先进行脱脂和喷丸处理，以提供清洁和可预测的表面。镍基涂层被等离子喷涂以增加粗糙度，这样陶瓷涂层可以尽可能牢固地结合在表面上。最终的结果是高度均匀的300至350微米(12至14密耳)厚度的涂层，其中约三分之一由底层涂层组成。对组件重量的影响是每平方米增加1.6公斤(3.5磅)。

经典的结尾

这种先进涂层的使用并不局限于未来的高科技世界的赛车运动。上世纪五六十年代经典赛车的修复师们也很喜欢使用这种奶油色漆，这些赛车最初会在外露的排气管上涂上石棉涂料，作为一种安全防护措施。用户发现该涂层提供了卓越的热屏蔽水平，并大大提高了耐久性，而不影响车辆的原始外观。

已经开发了各种表面处理-包括黑色，深灰色和银色-以扩展陶瓷涂层在这种应用中的使用。例如，银色已经被用来覆盖经典阿斯顿马丁DB4的歧管，以保护发动机舱的其余部分。现代燃料产生的温度往往比20世纪60年代使用的混合燃料高得多;因此，经典组件承受的热负荷比设计时预期的要大得多。陶瓷涂层有助于确保精心修复的发动机舱的表面不会在车主的右脚第一次抽搐时立即被破坏。

不仅仅是汽车

这项技术在核工业之外的首次应用是用于医疗植入物。这项业务现在由Zircotec的姐妹公司埃森哲医疗(Accentus Medical)经营。埃森哲医疗(Accentus Medical)采用了与其工程同类公司相同的涂层技术，该公司发现，如果首先给骨科植入物涂上粗糙、有质感的钛涂层，它们与再生的骨骼之间的连接就会更可靠。在如此敏感的环境中长期使用时，涂层的耐用性让人放心。

除了生物相容性钛涂层，该公司还开发了一种含有羟基磷灰石的涂层，羟基磷灰石是一种类似于人类骨骼的物质。有质感的羟基磷灰石层形成了一种骨骼可以生长的结构，在植入物和受损骨骼之间建立了更牢固的纽带。

Zircotec还开发了一种喷涂方法，使其能够生产复杂形状的独立陶瓷组件，包括用于制造光纤的组件。纤维本身是通过电磁感应炉在高温下拉伸玻璃制成的。Zircotec的陶瓷被用于制造这些熔炉的中心元素:将熔炉的热量传导到玻璃上的感受器。这需要能够承受热冲击，因为它们被加热到大约3632°F(2000°C)，并允许再次冷却。

响应需求

陶瓷涂层提供的好处导致对涂层部件的需求不断增加。竞争尖端方程式的赛车车队必须在短时间内引入重新设计的部件，并更换损坏的部件，因此他们要求供应商做出可靠的快速反应。为了满足这些需求，Zircotec正在投资一个额外的喷涂室，这将大大提高其生产能力，并使公司能够继续提供赛车运动部门所要求的快速周转时间。

公司的长期愿景包括在赛车运动工作的基础上，以及在主流汽车行业发挥更大的作用。随着燃料价格上涨和环境问题促使主要汽车制造商寻找提高汽车效率的方法，Zircotec正在努力使其陶瓷涂层成为这一努力的一部分。

该公司正在研究的一个途径是柴油微粒过滤器的涂层。这些用于减少柴油发动机烟尘排放的催化转换器需要保持相对较高的温度才能有效工作。该公司正在研究，如果能将这些组件保持在最理想的工作温度附近，它们是否能更有效地工作，或减少对昂贵的催化材料的需求。任何成本的降低或效率的提高都将有助于柴油发动机符合美国和欧洲日益严格的排放法规。

这种涂层也有利于传统的汽油发动机。例如，在活塞和汽缸上涂上涂层可以最大限度地利用汽缸内的热量，而在较小的强制感应发动机上涂上涂层可以帮助确保尽可能多的热能到达涡轮增压器。

随着对耐用、高性能、耐热组件的需求不断增加，可能会有更多的应用。

有关陶瓷涂层的更多信息，请发送电子邮件至enquiries@zircotec.co.uk或访问 www.zircotec.com 。

边栏:改进Litchfield 25型的性能

利奇菲尔德进口公司是一家将只在日本生产的高性能汽车引入英国的公司。然而，近年来，该公司决定开发自己的畅销车型斯巴鲁翼豹(Subaru Impreza)。

Litchfield Type 25在已经快速的Spec-C工作车的基础上进行了许多改进，包括与性能工程公司Cosworth联合开发的更强大的发动机。不过，这个新引擎突出了翼豹设计的一些特点。总经理Iain Litchfield解释道:“发动机不喜欢热量。中间冷却器位于发动机的顶部，而不是在前面的散热器旁边。当你开车时，这没问题，但如果你在交通堵塞时，(发动机)就得不到空气流动。”

中冷器在涡轮压缩的空气进入发动机之前对其进行冷却，这取决于中冷器内部的压缩空气和周围空气之间的温差。来自发动机的热量使中冷器无法有效工作，这意味着更温暖、密度更低、富氧空气更少进入发动机，从而降低发动机功率。

然而，利奇菲尔德公司决定尽可能地保持原有的发动机舱布局。“对我们来说，这是一款‘光环’产品;我们希望它尽可能地呈现原始设备制造商的外观。”

听说在世界拉力锦标赛翼豹上使用了Zircotec的涂层后，利奇菲尔德决定在25式上尝试涂层。他发现，在涡轮增压器的上下管道上涂上涂层，有助于保持整个发动机舱的凉爽。一个额外的好处是，离开发动机的热废气中的更多能量到达涡轮，而不是从上管道辐射出去。“你在系统中保留的热量越多，涡轮增压的速度就越快，让汽车的反应更灵敏。我们发现，它可以让涡轮更快地达到300或400转/分的转速，你可以从油门的响应中真正感受到这一点。”