热障涂层对活塞材料平板温度场的影响规律研究

为了简化隔热涂层对活塞温度场影响研究的试验设计方案，并给实际活塞的隔热涂层设计提供设计依据，以活塞材料制成的平板为研究对象，通过数值仿真分析和试验验证的方法，探究隔热涂层对平板表面温度场的影响规律，并对某型汽油机平顶活塞进行仿真计算，分析活塞表面形状的影响，验证平板研究中所获规律对活塞模型的适用性。结果表明，数值分析结果与试验所得规律有着很好的吻合度，两者的误差在10%以内；活塞设计中可利用仿真方法进行初步计算，用以指导试验设计，优化试验温度测量布点，降低试验工作量及成本；隔热涂层对活塞材料制成的平板有着显著的隔热效果，涂层的导热系数越小，厚度越大，隔热效果越佳；选用热障涂层时应优先考虑导热系数小于8 W/(m·K)的材料，且对于ZrO₂涂层，厚度每增加0.1 mm,活塞基体表面温度降低4～5 K,尤其厚度在0.2～0.4 mm段隔热效果改善最为显著。     

发动机易损件喷涂前后的处理

在发动机易磨损的零件表面,用气体火焰、等离子喷涂耐磨合金的方法,已开始逐步推广,而且效果也较好。但是,由于对喷涂零件和喷涂层的表面处理不够完善,以致使喷涂层与基体金属的粘接强度不高,影响了喷涂层的效果。     

活塞涂层对柴油机性能影响的研究

发动机活塞绝热的目的是减少热损失,从而提高指示效率。热障涂层被用于模拟绝热发动机的工作状态,其目的不仅是降低缸内热损失,防止底层金属表面的热疲劳,而且也是为了减少发动机排放。采用热障涂层能降低从燃烧室表面(包括气缸盖、气缸套和活塞顶)和活塞环向发动机冷却水套的传热。应用以陶瓷为基体的涂层,使燃烧室的隔热对燃烧过程产生影响,从而影响发动机的性能和废气排放特性。在油价快速上涨的情况下,绝热技术因有助于降低燃油耗而显得越来越重要。在柴油机活塞顶部采用等离子喷涂的热障涂层,研究其对发动机性能的影响。证实这种涂层能提高发动机的热效率和机械效率。     

热障涂层对非道路用柴油机性能和排放的影响

一方面,内燃机的性能应随着某些技术要求和燃料费用的快速提高而有所改善。另一方面,由于使用替代燃料和环境的要求,也迫使人们改进发动机使用的材料。因此,发动机材料的性能变得越来越重要。业内对引入热障涂层(TBC)的隔热柴油机的试验研究产生了一些争议。有些报道称,发动机效率会随着隔热有所提高,而另一些报道的结论则为之相反,也有报道给出了喜忧参半的结论。对基本型发动机和隔热(活塞顶采用等离子喷涂法涂覆氧化锆涂层)柴油机放热情况进行的比较分析。涂层系统会影响到燃油消耗率、功率、燃烧效率、污染物含量和发动机零部件的疲劳寿命。采用等离子体热喷涂法在燃烧室,包括活塞、气缸盖、气缸体、进气门和排气门上涂覆陶瓷层,通常会产生一些有利的影响。采用涂层系统时也存在一些缺点,例如会产生氮氧化物。基于试验结果,对热障涂层的所有优点和缺点进行了研究。同时,还给出了效率损失原因的解释。用1台在活塞、气门、气缸盖和气缸套上涂覆0.5mm厚的压电陶瓷(PZT)和氰酸盐改性环氧树脂的3缸柴油机,在不同负荷工况下进行了试验研究。结果表明燃油消耗率有所降低。未燃碳氢化合物和一氧化碳的排放量减少,而氮氧化物排放增加。     

钢桁架桥梁防腐体系及应用

不同防腐涂层材料对钢结构桥梁防腐有着重要影响,采用多层不同防腐涂层组合的复合涂层可以分层发挥各自材料优点,并以最佳的附着力、耐盐雾性能控制各涂层干膜厚度和总涂层厚度,以达到最佳防腐目的。现阶段钢桥主体结构采用的防腐手段主要为多涂层组合的重防腐技术和金属喷涂复合涂料技术。     

汽车发动机气缸热喷涂涂层的现状与发展

为了提高汽车发动机气缸壁热喷涂涂层的耐磨性能并降低燃料消耗,系统分析了该涂层的失效机制,综述了汽车发动机铝合金气缸壁耐磨涂层、气缸盖内表面以及活塞端面耐热涂层的热喷涂制备及发展现状,指出通过优化喷涂工艺提高涂层中固体润滑剂含量有助于提高涂层耐磨性,而通过喷涂制备合理结构的梯度涂层有助于提高耐热涂层的寿命。提出通过控制涂层中孔隙及其分布来改善涂层储油能力,通过原位形成具有自润滑功能的氧化物来改善涂层减摩性能,以及通过适当提高基体温度改善粒子间结合来提高涂层抗粒子剥落磨损性能将是该类涂层进一步发展的主要方向。     

不同涂层对冲击韧性的影响

化学镀Ni-P层、电刷镀Co-W及Ni-W层及TiN涂层等外延性涂层不降低并略增强基体材料的冲击韧性。离子氮化层为内延层对三种钢基体的冲击韧性产生一定的不利影响。     

基于多目标加权的水泥混凝土桥面防水材料优选

为了优选出水泥混凝土桥面铺装防水黏结层最佳路用性能与经济性能相结合的防水材料,以海南某高速公路水泥混凝土桥面为例,对4种防水黏结层材料进行层间剪切、拉拔、渗水、耐老化性能试验,初步获得了4种防水材料的路用性能指标,并结合经济指标,采用灰色系统理论中的多目标加权决策模型,优选出符合实际工程要求的最佳防水材料。结果表明:试验温度的升高,防水黏结层材料层间力学性能逐步降低;随着水压力的增大,防水性能越差;老化对防水黏结层材料的层间强度有显著影响,环氧沥青的耐老化性能最优。通过多目标加权灰靶决策模型,分析得出环氧沥青的综合性能最优,可推荐作为依托工程水泥混凝土桥面防水黏结层材料。     

钼系粉末涂层及在汽车工业中的应用研究

对钼系粉末等离子涂层的制备工艺，组织性能及应用进行了研究及分析，并将其在涂层的化学成分，组织与孔隙、硬度肽台架磨损试验结果等方面与丝材喷涂层做了比较，结果表明，采用钼系粉末等离子涂层代火焰喷涂工艺稳定，其涂层具有更优异的抗咬合抗磨损性能，成本大幅度低，可广泛应用在汽车工业中。     

等离子喷涂涂层激光熔覆处理技术的研究

等离子喷涂涂层激光熔覆技术是一种新型表面改性技术。对等离子喷涂的AT-13涂层进行了激光熔覆处理,建立了连续移动三维瞬态激光熔覆等离子喷涂AT-13涂层温度场的计算模型,据此进行了有限元优化分析,并用优化的熔覆工艺参数开展了相关的试验研究,获得了均匀、致密、与基体结合力好的冶金成分熔覆层,熔覆后的涂层性能明显提高。     

汽油机铝合金缸孔等离子喷涂摩擦学性能研究

在汽油机铝合金缸体内孔表面,采用大气等离子喷涂(APS)方法制备了1层厚度为150μm左右的铁基涂层来替代传统的铸铁缸套.对缸孔的涂层进行表征,并对缸孔-活塞环摩擦副进行了摩擦试验.试验表明,在铝合金缸孔喷涂等离子铁基涂层,可提高缸孔的硬度,并提高发动机的耐久性和抗拉缸性,使发动机实现轻量化目标.涂层表面精度接近镜面级别,且涂层内含有孔隙,可降低缸孔-活塞组的摩擦系数及摩擦损失,提高发动机燃油经济性.     

特大桥梁沥青铺装层层间稳定性试验研究

为保证防水粘结层与沥青铺装层和混凝土板之间的良好粘结，应通过试验选择性能优良的防水粘结层材料。结合京港澳高速公路郑州黄河大桥的桥面铺装层设计，首先在室内按照抗剪强度最大的原则确定了桥面防水粘结层材料的最佳涂膜量，然后在最佳涂膜量的条件下测定了不同垂直压力和温度下粘结层抗剪强度的变化情况，分析了变化规律，同时又测定了不同温度下粘结层的粘结强度，并建立了粘结强度和抗剪强度的关系。通过现场拉拔试验，建立了桥面防水粘结层抗剪强度指标，并对实体工程进行了验证。防水粘结层室内外研究的方法和结果，对大跨径混凝土桥梁粘结防水层设计具有一定的指导意义。     

水泥砼桥面与沥青铺装层间界面特性研究

水泥砼桥面与沥青铺装层的层间结合性能直接影响桥面沥青铺装层的使用寿命。文中采用室内剪切试验和拉拔试验分析桥面粘结层材料的性能,结果显示抗剪强度与粘结强度随温度变化而改变,温度升高时抗剪强度和粘结强度降低。     

氮化钛涂层刀具的应用研究

从应用研究的角度简述了刀具的涂层技术，涂层刀具的材料，涂层刀具体的性能特点，并对氮化钛涂层刀，丝具进行了切削性能试验，试验结果表明，用氮化钛作刀具材料具有很高的隔热性能，涂层刀具的切削性能比非涂层刀具好，其刀具寿命有显著提高。     

车用金属载体催化剂铝溶胶制备试验研究

分别以氯化铝、氧化铝、氢氧化铝和拟薄水铝石为原料制备了铝溶胶,并对铝溶胶的粘接强度和稳定性进行了检测与评价。结果表明,以氯化铝为原料制备的铝溶胶理化特性最好,但容易引入有毒害作用的氯离子;以氧化铝粉和氢氧化铝为原料制备的铝溶胶稳定性和粘接强度不能满足金属载体催化剂涂层的制备要求;以拟薄水铝石为原料制备的铝溶胶不仅能满足金属载体催化剂涂层制备的要求,且不会向催化剂中引入有毒害作用的氯离子,是制备铝溶胶的最佳材料。     

热反射涂层抗滑技术研究

为降低沥青路面温度、缓解城市热岛效应、提高热反射涂层路面抗滑能力，研究了抗滑颗粒及其最佳掺量、工艺等对热反射涂层路面抗滑性能与阻热性能影响，提出了热反射涂层抗滑技术。结果表明:0.60~1.18 mm机制砂作为抗滑颗粒，可以提高涂层路面抗滑性能且不影响涂层路面阻热效果；抗滑颗粒最佳掺量为涂层质量的40%，与不掺抗滑颗粒相比，抗滑性能至少可提高1.6倍；撒布工艺对抗滑性能提高最明显，预拌工艺可提高涂层的抗滑耐久性；抗滑热反射涂层具有良好的黏附性能，拉拔强度可达0.76 MPa。     

离子氮化与离子镀TiN复合涂层的结合强度及强化机理

研究了3CrW8V和M2基体进行离子氮化和离子镀TiN复合涂层的结合强度和强化机理。利用XRD法分析了涂层的相结构，用划痕法测定了涂层的结合力，并用SME观察分子划痕形貌。结果表明，离子氮化与离子镀TiN复合涂层的结合力和硬度均高于TiN单层；合理的硬度度梯度分布、膜基界面冶金结合、TiN沉积过程中离子氮化ε-Fe2-3N相的含量减少，离子氮化过渡层对顶层TiN涂层有力的支撑作用，是复合涂层强化的主要原因。     

喷焊预防护技术在挖掘机斗齿上的应用

热喷涂预防护是指在金属材料基体表面制备一定的优质性的涂层,使零件表面获得特殊的材料成分、组织结构和性能以保护基体材料,提高零件的使用寿命和可靠性,改善机械设备的性能、质量,增强产品的竞争能力,减少贵重金属材料的消耗,降低制造成本,实现良好的性能价格比,达到人类合理利用资源的最佳效果。     

活塞材料与制造工艺对性能的试验研究

不同材料的活塞具有不同的性能；相同材料的活塞，在不同厂家制造，也会出现不同的性能。本文结合实例分析，阐述材料和制造工艺对活塞寿命和柴油机性能的影响。     

活塞裙部涂层图案对摩擦力及燃油耗的影响

降低活塞摩擦是改善发动机燃油经济性的有效途径。研究的目的是考察最佳的活塞裙部涂层图案。在分析活塞的润滑状态后得知,除膨胀行程外,活塞都是在流体润滑状态下工作的。因此,在活塞裙部涂覆带图案的涂层可以减少滑动区域。采用裙部涂覆被试图案涂层的活塞,测量发动机的燃油耗,以及活塞的摩擦力。结果表明,如在活塞裙部反推力侧涂覆带竖纹图案的涂层,可降低活塞的摩擦损失,从而降低发动机的燃油耗。