[发明专利]一种印铁涂层的印刷液及制备印铁涂层的方法

说明书

本发明涉及一种印铁涂层的印刷液，所述印刷液的原料组成为耐高温树脂、不锈钢粉、稀释剂、固化剂和固化促进剂。所述耐高温树脂为环氧树脂E‑44，所述稀释剂为N‑甲基吡咯烷酮、所述固化剂为双氰胺和二甲基甲酰胺，所述固化促进剂为三乙烯四胺和四乙烯五胺。本发明的印刷液采用丝网印刷方式来制备印铁涂层，无环境污染，材料浪费少，印铁涂层厚度均匀，粘结力牢固。完全适用于铝材的活塞和缸体，形成有效的摩擦副，在降低发动机重量的同时也提高了发动机的寿命。

技术领域

本发明属于铝活塞的表面处理技术领域，涉及一种印铁涂层的印刷液及制备印铁涂层的方法。

背景技术

对于汽车来说，发动机好比是汽车的“心脏”，而活塞则是发动机的“中枢”，直接影响发动机工作的可靠性和耐久性。活塞裙部是活塞的重要组成部分，活塞裙部-缸套摩擦副的工作状况直接影响其功能的保障，活塞裙部-缸套系统是汽车发动机中最重要、工作条件最为苛刻的摩擦副之一，同时也是发动机中摩擦损失最大的摩擦副。而且活塞又身处恶劣的工作环境，活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损。活塞的磨损一般表现在三个方面：活塞环槽磨损、顶部燃烧室烧毁、活塞裙部擦伤磨损。

而为了提高活塞的使用寿命,许多工业发达的国家，对活塞的表面强化处理进行了较深入的研究。活塞的表面强化处理分为强化活塞头部、环槽和裙部外圆三种,旨在防止活塞头部及环槽因高温产生的熔融、开裂、积炭及磨损，以及改善裙部与缸套的早期磨合性能。大部分采用了硬阳极氧化处理、电镀硬铁、镀锡、镀铅、喷涂石墨和二硫化钼等技术,还试验等离子喷涂及电镀环槽工艺,并开展了对铝石墨粒子电化学的相容性、激光辐射强化可能性和无电子涂层等研究。当发动机在冷机起动要求高时,油膜带常常被破坏,活塞裙部与缸套直接接触,可能产生拉伤,卡缸等现象。因此为降低活塞裙部的磨损，主要从两个方面解决：一是采用优化活塞的设计结构，二是使用涂层，优化活塞的摩擦学性能。早期在活塞裙部外圆上,敷以表面涂层、改善活塞早期磨合性能。活塞裙部表面涂层有镀锌、铜、硬铁,喷涂石墨、二硫化钼,浸锡、铅等。

但是随着发动机技术的发展，现在对发动机的要求是高性能,低重量,低成本。为达到这一目的,现在发动机的缸体材料发生改变,由以前的铁变成铝，减轻发动机重量。此外发动机上还有一个发展趋势是取消缸套,这样一来可以降低发动机的重量,二来可以降低发动机的成本。比如现在的赛车发动机都是采用无缸套的形式。但是如果以活塞是铝材,缸体也是铝材状态,采用无缸套的形式，在活塞裙部和缸套间就不能形成有效的摩擦副,更加降低发动机寿命,给汽车的安全带来很大隐患。印铁的印刷液中因为铁的密度较大，导致印铁液不均匀，容易沉淀；相对于印石墨来说，印铁涂层和基体的粘结力较难控制；印铁涂层外观易导致不均匀。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种印铁涂层的印刷液，还提供一种利用这种印刷液制备印铁涂层的方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种印铁涂层的印刷液，所述印刷液的原料组成为耐高温树脂、不锈钢粉、稀释剂、固化剂和固化促进剂。

进一步地，所述耐高温树脂为环氧树脂E-44，所述稀释剂为N-甲基吡咯烷酮、所述固化剂为双氰胺和二甲基甲酰胺，所述固化促进剂为三乙烯四胺和四乙烯五胺。

进一步地，按质量份数计，印刷液的原料包括15-19份环氧树脂E-44，10份不锈钢粉，22-27份N-甲基吡咯烷酮，5-6份双氰胺，17-20份二甲基甲酰胺，5-6.5份三乙烯四胺，1.8-2.1份四乙烯五胺。