Pourquoi l’oxyde de cérium peut-il jouer un rôle si important dans le domaine automobile ?

Oxyde de cériumjoue un rôle énorme dans le domaine automobile, principalement parce qu’il possède des propriétés physiques et chimiques uniques.
En termes de propriétés chimiques, l'oxyde de cérium est un oxyde de terre rare doté d'excellentes propriétés rédox. Dans le traitement des gaz d’échappement des automobiles, il peut servir de composant clé des catalyseurs. Les gaz d'échappement des automobiles contiennent des polluants nocifs tels que le monoxyde de carbone (CO), les hydrocarbures (HC) et les oxydes d'azote (NOx). L'oxyde de cérium peut participer aux réactions redox, favorisant l'oxydation du monoxyde de carbone et des hydrocarbures, les convertissant en dioxyde de carbone (CO₂) et en eau (H₂O), et en même temps facilitant la réduction des oxydes d'azote pour réduire les émissions de gaz nocifs. Par exemple, dans les catalyseurs à trois voies (TWC),oxyde de cériumpeut stocker et libérer de l’oxygène. Lorsque le moteur fonctionne dans des conditions de combustion riche (le rapport air-carburant est inférieur au rapport stœchiométrique), une grande quantité de monoxyde de carbone et d'hydrocarbures sera produite. À ce stade, l’oxyde de cérium peut libérer l’oxygène stocké pour aider à oxyder ces polluants ; tandis que dans des conditions de combustion pauvre (le rapport air-carburant est supérieur au rapport stœchiométrique), l'oxyde de cérium peut absorber l'excès d'oxygène, maintenant ainsi le catalyseur dans un état de fonctionnement efficace à tout moment et purifiant efficacement les gaz d'échappement.
En termes de propriétés physiques, l'oxyde de cérium présente une dureté élevée et une bonne résistance à l'usure. Dans les processus de polissage et de meulage des automobiles, l’oxyde de cérium peut être utilisé comme abrasif. Par exemple, lors du polissage des surfaces de peinture automobile, les agents de polissage contenant de l'oxyde de cérium peuvent éliminer les minuscules rayures et défauts sur les surfaces de peinture, rendant les surfaces de peinture plus lisses et plus plates. En effet, les particules d'oxyde de cérium peuvent aplatir les parties inégales des surfaces de peinture par action de meulage physique, et en même temps, en raison de leur dureté modérée, elles ne causeront pas de dommages excessifs aux surfaces de peinture.
En outre,oxyde de cériumpeut également être utilisé dans les revêtements résistants aux ultraviolets des verres automobiles. Il peut absorber et réfléchir les rayons ultraviolets, réduisant ainsi les dommages causés par les rayons ultraviolets aux passagers et à la décoration intérieure du véhicule. Les rayons ultraviolets peuvent provoquer le vieillissement et la décoloration de matériaux tels que les pièces en plastique et les tissus du véhicule, et les revêtements contenant de l'oxyde de cérium peuvent bloquer efficacement les rayons ultraviolets, prolonger la durée de vie des matériaux de décoration intérieure et également offrir une meilleure protection solaire aux passagers. L'oxyde de cérium est également utilisé dans les revêtements céramiques des composants de moteurs automobiles. Il peut améliorer la résistance aux hautes températures et à la corrosion des revêtements, améliorant ainsi la durée de vie et les performances des composants du moteur. Par exemple, l'ajout d'oxyde de cérium aux revêtements céramiques sur les surfaces de composants tels que les pistons et les soupapes peut mieux résister au décapage et à la corrosion des gaz de combustion à haute température, garantissant ainsi le fonctionnement stable du moteur.