[發明專利]一種應用于發動機中的陶瓷熱障涂層及其發動機

在審

• 申請號: 201810291806.9
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108442980A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 古金培
• 申請（專利權）人: 東莞傳動電噴科技有限公司
• 主分類號: F01D5/28
• 分類號: F01D5/28;F02F3/00;F02F1/24;F01L3/04;C23C28/00;B01J23/42;B01J23/44;B01J23/46
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1.一種應用于發動機中的陶瓷熱障涂層，包括與金屬基體熱膨脹系數相匹配的粘結層、陶瓷層以及由于粘結層氧化形成的熱生長氧化層，其特征在于：陶瓷層中還添加有氧化催化劑，其孔隙率大于金屬粘結層的孔隙率。

2.根據權利要求1所述的一種應用于發動機中的陶瓷熱障涂層，其特征在于：粘結層的主要成分為二氧化鋯、氧化鋁、二氧化鈦、釔穩定氧化鋯或鋯酸釓。

3.根據權利要求2所述的一種應用于發動機中的陶瓷熱障涂層，其特征在于：與粘結層粘接的底層金屬基體是摻雜有鋯、鋁、鈦、鎳、鉻、鐵、碳、硅其中的一種或幾種形成的合金。

4.根據權利要求2所述的一種應用于發動機中的陶瓷熱障涂層，其特征在于：粘結層還摻雜有Al₆Si₂O₁₃。

5.根據權利要求1所述的一種應用于發動機中的陶瓷熱障涂層，其特征在于：陶瓷層的孔隙率為30~60%，其表面還裝有微尺度管狀催化陶瓷膜反應器。

6.根據權利要求1所述的一種應用于發動機中的陶瓷熱障涂層，其特征在于：還包括一密封層，位于陶瓷層上方，密封層的外表面有50nm~5um的可控制尺寸的環形坑組成的紋理；所述環形坑紋理中還摻雜有氧化催化劑。

7.根據權利要求1或6所述的一種應用于發動機中的陶瓷熱障涂層，其特征在于：所述氧化催化劑為可選擇性地氧化燃燒室和廢氣流動通道中的碳氫化合物和一氧化碳的活性材料；所述活性材料為鉑、銠或鈀族金屬。

8.一種發動機，包括控制單元、活塞、進氣門、排氣門、氣缸蓋、進氣口、排氣口、排氣歧管、渦輪增壓器、高壓或低壓廢氣再循環系統，其特征在于：在發動機中與燃燒氣體接觸的金屬表面上設有權利要求1所述的陶瓷熱障涂層。

9.根據權利要求8所述的一種發動機，其特征在于：陶瓷熱障涂層的熱導率為0.3~0.6W/mK，發動機中渦輪葉片上的陶瓷熱障涂層厚度為10~30um，其余部位的陶瓷熱障涂層厚度為0.3~0.9mm。

10.根據權利要求8所述的一種發動機，其特征在于：發動機中開放外表面上的陶瓷熱障涂層采用熱噴涂法形成，封閉表面以及渦輪葉片上的陶瓷熱障涂層采用等離子體電化學沉積法形成。