缸盖、复合涂层的制备装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种缸盖、复合涂层的制备装置及制备方法，缸盖包括铝制的缸盖本体，缸盖本体内具有缸盖排气通道、缸盖进气通道和冷却液通道，缸盖本体内覆盖有复合涂层；复合涂层包括热障涂层和隔热涂层，缸盖排气通道的内壁和冷却液通道的内壁均覆盖有热障涂层；缸盖排气通道的内壁上的热障涂层和冷却液通道的内壁上的热障涂层中的至少一者上覆盖有隔热涂层。本发明专利技术提供的缸盖、复合涂层的制备装置及制备方法，通过在缸盖的缸盖排气通道、冷却液通道内均匀涂覆双层隔热防护材料，以提高缸盖的隔热性能。热性能。热性能。

【技术实现步骤摘要】
缸盖、复合涂层的制备装置及制备方法


[0001]本专利技术涉及发动机制造
，尤其涉及一种缸盖、复合涂层的制备装置及制备方法。

技术介绍

[0002]随着柴油发动机向着轻量化的方向不断迈进，选用铝合金材料作为柴油发动机缸盖成为一种趋势。通常作为柴油发动机缸盖使用的铝合金材质主要为共晶铝硅合金，因其重量轻、散热快，是较为理想的缸盖选材。
[0003]柴油发动机的爆压高，扭矩大，其缸盖热负荷及机械负荷大。为了使柴油发动机快速降温，需要采用大量冷却水对其进行冷却处理。为了满足柴油机缸盖的隔热要求，需要在缸盖的排气道、冷却水腔以及火力面上涂覆热障涂层进行隔热。其中热障涂层的材质主要为氧化钇稳定氧化锆。
[0004]但是，现有技术中热障涂层在缸套内部无法均匀涂覆，导致缸套的隔热性能差。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种缸盖、复合涂层的制备装置及制备方法，可以在缸盖的排气道、冷却水腔内均匀涂覆双层的隔热防护材料，以提高缸盖的隔热性能。
[0006]本专利技术提供一种缸盖，包括铝制的缸盖本体，缸盖本体内具有缸盖排气通道、缸盖进气通道和冷却液通道，缸盖本体内覆盖有复合涂层；
[0007]复合涂层包括热障涂层和隔热涂层，缸盖排气通道的内壁和冷却液通道的内壁均覆盖有热障涂层；
[0008]缸盖排气通道的内壁上的热障涂层和冷却液通道的内壁上的热障涂层中的至少一者上覆盖有隔热涂层。
[0009]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的缸盖，缸盖本体具有第一表面，第一表面上具有隔热涂层，缸盖排气通道的一端和缸盖进气通道的一端位于第一表面。
[0010]在一种可能的实现方式中，第一表面上的隔热涂层的厚度为50
‑
200μm；
[0011]缸盖排气通道的内壁内的隔热涂层的厚度为50
‑
200μm；
[0012]冷却液通道的内壁内的隔热涂层的厚度为50
‑
100μm；
[0013]隔热涂层的粗糙度为RZ10
‑
RZ30；
[0014]隔热涂层的材料包括二氧化锆。
[0015]在一种可能的实现方式中，隔热涂层为多孔氧化层，复合涂层还包括封孔层，封孔层覆盖在缸盖排气通道的内壁的隔热涂层上，封孔层用于填充隔热涂层表面的孔；
[0016]隔热涂层的体积比热容为500KJ/m3K
‑
800KJ/m3K；
[0017]隔热涂层的导热系数小于或等于0.3W/mk。
[0018]在一种可能的实现方式中，缸盖排气通道的两端分别具有与缸盖排气通道的内腔连通的第一开口和第二开口，缸盖进气通道的两端分别具有与缸盖进气通道的内腔连通的
第三开口和第四开口，冷却液通道的两端分别具有与冷却液通道的内腔连通的进液进口和进液出口；
[0019]缸盖本体具有相对的第一侧面和第二侧面，进液进口和进液出口位于第一侧面，第一开口和第三开口位于第二侧面，第二开口和第四开口位于第一表面。
[0020]本专利技术还提供一种复合涂层的制备装置，该装置包括电源、第一辅助电极、第二辅助电极和第一容器，电源的负极与第一辅助电极电连接，电源的正极用于与缸盖电连接，第一容器内用于盛放第一电解液，第一容器用于向缸盖排气通道和冷却液通道的至少一者内中通入第一电解液，第二辅助电极位于缸盖排气通道和冷却液通道的至少一者内。
[0021]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的复合涂层的制备装置，还包括第二容器和循环泵，第二容器内用于盛放第二电解液；
[0022]第一容器和缸盖排气通道均与循环泵连通，循环泵用于输送第一电解液，以使第一电解液在第一容器和缸盖排气通道之间循环流动；
[0023]或者，第二容器和缸盖排气通道均与循环泵连通，循环泵用于输送第二电解液，以使第二电解液在第一容器和缸盖排气通道之间循环流动；
[0024]或者，第一容器和冷却液通道均与循环泵连通，循环泵用于输送第一电解液，以使第一电解液在第一容器和冷却液通道之间循环流动；
[0025]第一辅助电极为铜板，第二辅助电极为铜条。
[0026]本专利技术还提供一种缸盖上复合涂层的制备方法，该方法用于制备上述的缸盖上的复合涂层，采用上述的复合涂层的制备装置；
[0027]方法包括以下步骤：
[0028]在缸盖的缸盖排气通道的内壁和冷却液通道的内壁形成热障涂层；
[0029]在缸盖排气通道内和冷却液通道内中的至少一者进行等离子电解，形成隔热涂层，从而制得具有热障涂层和隔热涂层的复合涂层。
[0030]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的缸盖上复合涂层的制备方法，在缸盖排气通道内和冷却液通道内中的至少一者进行等离子电解，包括：在缸盖排气通道内进行等离子电解；
[0031]在缸盖排气通道内进行等离子电解包括：
[0032]第一辅助电极通过密封胶连接在缸盖的第一表面，缸盖进气通道的第四开口和缸盖排气通道的第二开口位第一辅助电极覆盖的区域内，并与密封胶以及部分第一辅助电极共同形成辅助通道，在缸盖排气通道内放置第二辅助电极，其中，第一辅助电极与缸盖的第一表面之间的距离为5mm
‑
20mm，第二辅助电极与缸盖排气通道的内壁之间的距离为5mm
‑
20mm；
[0033]经缸盖进气通道的第三开口通入第一电解液，第一电解液依次沿第三开口、缸盖进气通道、第四开口、辅助通道、第二开口、缸盖排气通道和缸盖排气通道的第一开口循环流动；
[0034]电源的阳极与缸盖电连接，电源的阴极与第一辅助电极电连接，以进行等离子电解，以在缸盖排气通道内的热障涂层上形成隔热涂层。
[0035]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的缸盖上复合涂层的制备方法，在缸盖排气通道内的热障涂层上形成隔热涂层之后，还包括：
[0036]经缸盖进气通道的第三开口通入第二电解液，第二电解液依次沿第三开口、缸盖进气通道、第四开口、辅助通道、第二开口、缸盖排气通道和缸盖排气通道的第一开口循环流动；
[0037]进行等离子电解，以在缸盖排气通道内的隔热涂层上形成封孔层。
[0038]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的缸盖上复合涂层的制备方法，在缸盖排气通道内和冷却液通道内中的至少一者进行等离子电解，包括：在冷却液通道内进行等离子电解；
[0039]在冷却液通道内进行等离子电解包括：
[0040]第一辅助电极通过密封胶连接在缸盖的第二表面，缸盖的第二表面具有与冷却液通道连通的通孔，通孔位于第一辅助电极覆盖的区域内，在冷却液通道内放置第二辅助电极；
[0041]经冷却液通道的进液进口通入第一电解液，第一电解液依次沿进液进口、冷却液通道和进液出口循环流动；
[0042]电源的阳极与缸盖电连接，电源的阴极与第一辅助电极电连接，以进行等离子电解，以在冷却液通道内的热障涂层上形成隔热涂层。
[0043]在一种可能的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缸盖，其特征在于，包括铝制的缸盖本体，所述缸盖本体内具有缸盖排气通道、缸盖进气通道和冷却液通道，所述缸盖本体内覆盖有复合涂层；所述复合涂层包括热障涂层和隔热涂层，所述缸盖排气通道的内壁和所述冷却液通道的内壁均覆盖有所述热障涂层；所述缸盖排气通道的内壁上的所述热障涂层和所述冷却液通道的内壁上的所述热障涂层中的至少一者上覆盖有所述隔热涂层。2.根据权利要求1所述的缸盖，其特征在于，所述缸盖本体具有第一表面，所述第一表面上具有所述隔热涂层，所述缸盖排气通道的一端和所述缸盖进气通道的一端位于所述第一表面。3.根据权利要求2所述的缸盖，其特征在于，所述第一表面上的所述隔热涂层的厚度为50
‑
200μm；所述缸盖排气通道的内壁内的所述隔热涂层的厚度为50
‑
200μm；所述冷却液通道的内壁内的所述隔热涂层的厚度为50
‑
100μm；隔热涂层的粗糙度为RZ10
‑
RZ30；所述隔热涂层的材料包括二氧化锆。4.根据权利要求2或3所述的缸盖，其特征在于，所述隔热涂层为多孔氧化层；所述复合涂层还包括封孔层，所述封孔层覆盖在所述缸盖排气通道的内壁内的所述隔热涂层上，所述封孔层用于填充所述隔热涂层表面的孔；所述隔热涂层的体积比热容为500KJ/m3K
‑
800KJ/m3K；所述隔热涂层的导热系数小于或等于0.3W/mk。5.根据权利要求2或3所述的缸盖，其特征在于，所述缸盖排气通道的两端分别具有与所述缸盖排气通道的内腔连通的第一开口和第二开口，所述缸盖进气通道的两端分别具有与所述缸盖进气通道的内腔连通的第三开口和第四开口，所述冷却液通道的两端分别具有与所述冷却液通道的内腔连通的进液进口和进液出口；所述缸盖本体具有相对的第一侧面和第二侧面，所述进液进口和所述进液出口位于所述第一侧面，所述第一开口和所述第三开口位于所述第二侧面，所述第二开口和所述第四开口位于所述第一表面。6.一种复合涂层的制备装置，其特征在于，电源、第一辅助电极、第二辅助电极和第一容器，所述电源的负极与所述第一辅助电极电连接，所述电源的正极用于与缸盖本体电连接，所述第一容器内用于盛放第一电解液，所述第一容器用于向所述缸盖排气通道和冷却液通道中的至少一者内通入所述第一电解液，所述第二辅助电极位于所述缸盖排气通道和所述冷却液通道中的至少一者内。7.根据权利要求6所述的复合涂层的制备装置，其特征在于，还包括第二容器和循环泵，所述第二容器内用于盛放第二电解液；所述第一容器和所述缸盖排气通道均与所述循环泵连通，所述循环泵用于输送所述第一电解液，以使所述第一电解液在所述第一容器和所述缸盖排气通道之间循环流动；或者，所述第二容器和所述缸盖排气通道均与所述循环泵连通，所述循环泵用于输送所述第二电解液，以使所述第二电解液在所述第二容器和所述缸盖排气通道之间循环流
动；或者，所述第一容器和所述冷却液通道均与所述循环泵连通，所述循环泵用于输送所述第一电解液，以使所述第一电解液在所述第一容器和所述冷却液通道之间循环流动；所述第一辅助电极为铜板，第二辅助电极为铜条。8.一种缸盖上复合涂层的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至5任一项所述的缸盖上的复合涂层，采用权利要求6或7所述的复合涂层的制备的装置；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志坚，李志杰，齐少豹，田红霞，王作峰，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：