[发明专利]一种活塞环用耐磨涂层材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种活塞环用耐磨涂层材料，其按照以下原料的重量份数组成：聚乙烯醇溶液46‑51份、硅丙乳液37‑43份、氮化铝5‑10份、氧化锆3‑5份、钛硅碳粉体5‑9份、钛白粉1‑4份、铜粉1‑4份、石墨粉2‑5份、珍珠岩1‑3份、异丙醇1‑4份、丁三醇2‑6份、乙酸丁酯1‑4份、聚二甲基硅氧烷0.1‑0.4份、分散剂0.3‑0.7份、偶联剂0.3‑0.8份、水10‑20份。本发明由多种材料组合而成，涂层性能不仅仅受单一材料的影响，而与多种材料相关，可以保证耐磨涂层满足活塞环工况需求。

技术领域

本发明涉及涂层技术领域，尤其涉及一种活塞环用耐磨涂层材料及其制备方法。

背景技术

活塞环是内燃发动机的关键部件之一，是具有一定弹性的开口环，分为气环和油环，起着密封高温高压燃气、调整气缸壁润滑油膜、传递活塞热量和支撑活塞的作用。活塞环的运动工况复杂，且经常处于恶劣的工作环境中，需要具有良好的耐磨性、耐蚀性和力学性能。随着发动机向高效率、高载荷、高速度及高寿命的方向发展，对活塞环的耐久性和可靠性也提出了更高的要求。

现有的活塞环耐磨涂层主要由单一材料组成，而耐磨涂层的设计与材料的多种性能相关，单一材料很难满足要求。在工作情况中，摩擦体相对滑动，一定量的磨损不可避免地发生，如果活塞环涂层针对磨损不下功夫的话，这可能会导致损坏发动机，并且造成无法预计的后果。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种活塞环用耐磨涂层材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种活塞环用耐磨涂层材料，按照以下原料的重量份数组成：聚乙烯醇溶液46-51份、硅丙乳液37-43份、氮化铝5-10份、氧化锆3-5份、钛硅碳粉体5-9份、钛白粉1-4份、铜粉1-4份、石墨粉2-5份、珍珠岩1-3份、异丙醇1-4份、丁三醇2-6份、乙酸丁酯1-4份、聚二甲基硅氧烷0.1-0.4份、分散剂0.3-0.7份、偶联剂0.3-0.8份、水10-20份。

上述的一种活塞环用耐磨涂层材料，按照以下原料的重量份数组成：聚乙烯醇溶液46-49份、硅丙乳液37-40份、氮化铝5-8份、氧化锆3-5份、钛硅碳粉体5-7份、钛白粉1-3份、铜粉1-3份、石墨粉2-4份、珍珠岩1-2份、异丙醇1-3份、丁三醇2-5份、乙酸丁酯1-3份、聚二甲基硅氧烷0.1-0.3份、分散剂0.3-0.6份、偶联剂0.3-0.7份、水10-16份。

上述的一种活塞环用耐磨涂层材料，按照以下原料的重量份数组成：聚乙烯醇溶液48份、硅丙乳液39份、氮化铝6份、氧化锆4份、钛硅碳粉体6份、钛白粉2份、铜粉2份、石墨粉3份、珍珠岩1份、异丙醇2份、丁三醇4份、乙酸丁酯2份、聚二甲基硅氧烷0.2份、分散剂0.4份、偶联剂0.5份、水14份。

上述的一种活塞环用耐磨涂层材料，所述分散剂为羧甲基纤维素钠、海藻酸钠中的一种或两种。

上述的一种活塞环用耐磨涂层材料，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

一种活塞环用耐磨涂层材料的制备方法，由以下步骤组成：

（1）先将聚乙烯醇溶液、硅丙乳液、氮化铝、氧化锆混合均匀，喷雾干燥后在惰性条件下400-450℃热处理1-2h；

（2）然后与钛硅碳粉体、钛白粉、铜粉、石墨粉混合后在惰性条件下球磨至平均粒度在20-50μm；

（3）最后加入其余原料高速混合0.5-1h、即得活塞环用涂层材料。