[發明專利]一種燃氣發動機用混合涂層材料及使用該材料的燃氣發動機

有效

• 申請號: 201910372443.6
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110016635B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 楊君;孫波;王金波;李延驍;張克松;高巖飛;劉永輝
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/10
• 代理公司: 濟南千慧專利事務所(普通合伙企業) 37232
• 代理人: 趙長林

一種燃氣發動機用混合涂層材料及使用該材料的燃氣發動機，制備原料中包括如下質量份數的物質：二硫化鉬：10?15份；氧化鎳：50?80份；過渡金屬元素氧化物：2?10份；氮化硼或碳化硅：1?3份。本申請添加氮化硼或碳化硅，一是氮化硼或者碳化硅作為添加劑，可促進各種物質進行磨削、減小；二是提供缺陷位，從而促進積碳的脫離，避免積碳產生，延長使用時間。

技術領域

本申請涉及一種燃氣發動機用混合涂層材料及使用該材料的燃氣發動機。

背景技術

發動機是車輛的心臟，其性能好壞與否直接影響到車輛性能。近幾年來，國內也在推廣燃氣汽車，即以天然氣、液化石油氣等為燃料的汽車，推廣此種燃料的主要目的就是降低污染物的排放量，積碳現象較于燃燒汽油、柴油的車較為微弱，但卻也有自己的特點。由于燃氣的積碳過程是一個緩慢積存的過程，由于積存的較為緩慢，使得積碳與發動機內可接觸的位置會逐步形成非常穩定的積碳，隨著時間的延長，若不及時處理，由于其粘附性較好，因此情況會變得非常嚴重。

發明內容

為了解決上述問題，本申請提出了一種燃氣發動機用混合涂層材料及使用該材料的燃氣發動機，一方面，一種燃氣發動機用混合涂層材料，制備原料中包括如下質量份數的物質：二硫化鉬：10-15份；氧化鎳：50-80份；過渡金屬元素氧化物：2-10份；氮化硼或碳化硅：1-3份。氮化硼或碳化硅有兩種作用：一是氮化硼或者碳化硅作為添加劑，有一定的加快球磨處理的作用，從而使得各種物質混合的更加均勻；二是一般認為涂層的平整度越好，其越能耐積碳，但是對于燃氣發動機來說，由于其積累積碳是一個更加緩慢的過程，緩慢導致其具有形成之后具有較好的穩定性，因此平整度高反而作用不是非常大，而引入氮化硼或碳化硅之后，其作為一個中心，會造成“缺陷位”，其此種“缺陷位”一般都是凸起位，在使用過程中發現，在此種涂層平面緩慢造成積碳后，會在燃氣發動機啟動時發生脫離現象。因此，本申請的涂層是通過其與積碳之間能夠產生剝離而提高了該涂層的抗積碳能力，而非提高其表面的平整程度來提高其抗積碳能力。

優選的，所述涂層材料按照如下方法合成：所述過渡金屬元素氧化物為鑭系金屬氧化物；所述氮化硼或碳化硅的目數為4000-6000目。

優選的，所述涂層材料按照如下方法合成：將硫化鉬、氧化鎳、過渡金屬元素氧化物、氮化硼或碳化硅進行強制混合，然后再依次進行造粒、破碎處理。通過此種方式能夠提高整體的混合效果，從而使得在一個狹小的空間內能夠有各種物質的普遍存在。

優選的，所述強制混合采用如下方式進行：將制備原料依次放入到球磨機中，然后進行球磨處理。球磨處理使得氮化硼、碳化硅起到磨料的作用，從而更加好的提高整個系統的目數大小，起到更好的提高整個系統中混合均勻度的問題。

優選的，將強制混合后的制備原料中放入粘結劑、分散劑、水得到漿料，然后利用漿料制備原料成團，得到初步粒，然后將初步粒干燥后進行球磨。

優選的，所述漿料通過噴霧干燥的方式得到干燥粒。避免發生整體的團聚現象，盡可能的保持內部各個粒子之間的獨立性。

另一方面，所述燃氣發動機的內表面噴涂有混合涂層材料得到的保護涂層。本申請利用該涂層材料能夠得到一種具有凸起缺陷位的涂層，從而使得積碳附著時，會在凸起缺陷位上附著不牢固，即使是燃氣發動機緩慢的積碳依然無法完成均勻附著，因此在啟動階段，由于驟熱能夠以此為出發點，使得涂層以此缺陷位為出發點，部分積碳會從涂層上剝離；另外由于涂料采用一種均勻混合的方式得到的原料，因此積碳點較多，從而減少了積碳問題。

優選的，所述混合涂層通過等離子噴涂法涂覆到燃氣發動機的內表面得到保護涂層。

優選的，所述保護涂層的厚度為0.3-0.5mm。

優選的，所述等離子噴涂法操作時的中心溫度不高于1350℃。在一個相對可控的溫度下進行噴涂，主要是因為高溫工況對于內部物質的保存以及涂層材料本身的催化活性造成影響。