[發(fā)明專利]具有動態(tài)熱障涂層的內(nèi)燃機部件以及這種涂層的制造和使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880070232.0
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN111279008A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沃倫·博伊德·萊恩托恩
• 申請（專利權(quán)）人: 天納克有限責任公司
• 主分類號: C23C4/02
• 分類號: C23C4/02;C23C4/131;C23C4/129;C23C4/134;C23C4/18;C23C28/00;C23C4/11
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 徐飛

1.用于暴露于內(nèi)燃機的燃燒室和/或由所述內(nèi)燃機產(chǎn)生的廢氣的部件，包括：

主體部分，其由金屬形成；

熱障涂層，其涂覆在所述主體部分上；

所述熱障涂層包括設(shè)置在所述主體部分上的由金屬形成的結(jié)合層，設(shè)置在所述結(jié)合層上的混合層，以及設(shè)置在所述混合層上的頂層；

所述混合層由陶瓷和金屬的混合物形成；以及

所述頂層由金屬形成并且填充所述混合層的所述陶瓷的孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，所述頂層的表面粗糙度Ra不大于3微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，所述熱障涂層的厚度不大于700微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，所述結(jié)合層的厚度為20-50微米，所述混合層的厚度為20-50微米，以及所述頂層的厚度為50-100微米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，所述混合層具有梯度結(jié)構(gòu)，所述梯度結(jié)構(gòu)包括從所述結(jié)合層向所述頂層濃度增加的所述陶瓷材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，所述結(jié)合層由NiCrAlY形成，所述混合層的所述金屬是NiCrAlY，所述混合層的所述陶瓷是二氧化鈰穩(wěn)定的氧化鋯，并且所述頂層是NiCrAlY。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，所述部件是汽缸套、汽缸蓋、燃料噴射器、閥座、閥面、密封環(huán)、排氣口、防火板或活塞環(huán)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其特征在于，所述結(jié)合層由鉻、鎳、鈷、鉻合金、鎳合金、鈷合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金中的至少一種形成；

所述混合層的所述陶瓷由二氧化鈰、二氧化鈰穩(wěn)定的氧化鋯、氧化釔、氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鎂穩(wěn)定的氧化鋯，和被另一種氧化物穩(wěn)定的氧化鋯中的至少一種形成；

所述混合層的金屬由鉻、鎳、鈷、鉻合金、鎳合金、鈷合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金中的至少一種形成；和

所述頂層包括鉻、鎳、鈷、鉻合金、鎳合金、鈷合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金中的至少一種。

9.一種用于暴露于內(nèi)燃機的燃燒室和/或內(nèi)燃機產(chǎn)生的廢氣的部件，包括：

主體部分，其由金屬形成；

熱障涂層，其涂覆在所述主體部分上；

所述熱障涂層包括設(shè)置在所述主體部分上的由金屬形成的結(jié)合層和設(shè)置在所述結(jié)合層上的混合層；

所述混合層包括陶瓷和金屬的混合物；和

所述熱障涂層的厚度不大于700微米。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的部件，其中，所述混合層的表面粗糙度Ra為3微米或更小，并且所述熱障涂層的厚度不大于200微米。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的部件，其中，所述結(jié)合層由NiCrAlY形成，所述混合層的所述金屬是NiCrAlY，并且所述混合層的所述陶瓷是二氧化鈰穩(wěn)定的氧化鋯。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的部件，其中，所述結(jié)合層的所述金屬和/或所述混合層的所述金屬由NiCrAl形成。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的部件，其中，所述結(jié)合層的厚度為50至100微米，并且所述混合層的厚度為50至350微米。

14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的部件，包括：完全由設(shè)置在所述混合層上的陶瓷材料形成的陶瓷層。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的部件，包括：由設(shè)置在所述陶瓷層上的金屬形成的頂層，并且所述頂層的表面粗糙度Ra不大于3微米。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的部件，其中，所述頂層的表面粗糙度不大于1微米。