热障涂层的间隙填充密封层制造技术

提供了一种多层热障涂层，其包括隔热层以及密封层，隔热层具有在其中限定出多个空隙的外表面，密封层被粘结到隔热层的外表面。密封层基本上不可渗透并且被构造成密封隔热层。密封层填充至少一部分空隙。还提供了一种形成热障涂层的方法，该方法包括提供直径分别在10到100微米范围内的粘结在一起的多个中空圆形微结构以形成隔热层的步骤。该方法还包括将多个金属颗粒沉积到隔热层上以及对所述多个金属颗粒进行加热以在隔热层上方形成基本上不可渗透的密封层。

【技术实现步骤摘要】
热障涂层的间隙填充密封层
本公开总体涉及一种用于保护经受高温气体的部件的热障层，其可被称作热障涂层(TBC)，并且还涉及一种形成该热障层的方法。
技术介绍
内燃机包括多个汽缸、多个活塞、至少一个进气口以及至少一个排气口。汽缸各自包括限定燃烧室的表面。内燃机的一个或多个表面可以涂覆有热障涂层或多层热障，以改善内燃机的传热特性并使燃烧室内的热损耗降至最低。例如，希望使用这种涂层系统将热燃烧气体与冷的水冷发动机缸体隔离，以避免热量从燃烧气体传递到冷却水所造成的能量损失。可以在隔热层上设置密封层，以便将部件有效地密封，避免与可能存在于燃烧气体中的颗粒接触。另外，涂层系统的表面应随燃烧气体的温度而变化(包括快速冷却)，以避免在点火之前加热油气混合物以免产生爆震。因此，密封层被设置为非常薄的层，其可以随相邻气体的温度而变化。然而，考虑到隔热层的多孔性，非常薄的密封层仅能粘结到隔热层的部分表面。进一步，考虑到密封层的薄度，当经受燃烧室内的极端条件下时，密封层可能会脱落。
技术实现思路
本公开提供了一种沿着隔热层的外边缘填充间隙或空隙的密封层。例如，密封层可以由细粉末制成，细粉末沿着隔热层的边缘填充间隙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层热障涂层，包括：隔热层，其包括多个中空圆形微结构，所述多个中空圆形微结构粘结在一起并且限定沿着所述隔热层的外边缘设置的微结构的外层，所述微结构的外层沿着所述外边缘在相邻微结构之间限定多个空隙；以及密封层，其粘结到所述微结构的外层，所述密封层基本上不可渗透并且被构造成密封所述微结构的外层，所述密封层填充至少一部分所述空隙。

【技术特征摘要】
2017.12.21 US 15/8498831.一种多层热障涂层，包括：隔热层，其包括多个中空圆形微结构，所述多个中空圆形微结构粘结在一起并且限定沿着所述隔热层的外边缘设置的微结构的外层，所述微结构的外层沿着所述外边缘在相邻微结构之间限定多个空隙；以及密封层，其粘结到所述微结构的外层，所述密封层基本上不可渗透并且被构造成密封所述微结构的外层，所述密封层填充至少一部分所述空隙。2.根据权利要求1所述的多层热障涂层，其中所述密封层由多个金属颗粒形成。3.根据前述权利要求中的任一项所述的多层热障涂层，其中所述密封层具有密封层熔点，并且所述隔热层具有隔热层熔点，所述密封层熔点低于所述隔热层熔点。4.根据前述权利要求中的任一项所述的多层热障涂层，其中所述多个中空圆形微结构中的各个微结构基本上由镍组成，并且所述密封层由镍和铜形成的合金构成。5.根据权利要求2所述的多层热障涂层，其中所述多个金属颗粒中的各个金属颗粒小于至少绝大部分所述多个中空圆形微结构中的各个微结构，其中所述密封层从所述隔热层向外延伸不超过5微米，其中所述隔热层的厚度在75与300微米之间，以及其中所述多个中空圆形微结构中的各个微结构的宽度不大于100微米，所述多层热障涂层还包括被构造成粘结到金属基底的粘结层，所述隔热层粘结到所述粘结层，其中所述粘结层包括铜基材料、铝基材料、锌基材料和包括铜和锌的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·沃克，P·M·纳吉特，R·P·达雷特，P·P·安德鲁斯基维茨，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US