[发明专利]一种铝合金发动机燃烧室复合内绝热层及其制备方法

权利要求书

1.一种铝合金发动机燃烧室复合结构内绝热层，其特征在于：所述复合结构内绝热层由陶瓷氧化层、橡胶绝热层以及结合界面层组成，所述橡胶绝热层是以三元乙丙橡胶与氯丁橡胶或丁腈橡胶任意比例混合作为橡胶基体，以玄武岩纤维和硅树脂复合补强形成。

2.如权利要求1所述的一种铝合金发动机燃烧室复合结构内绝热层，其特征在于：按照质量份数计，所述橡胶基体为75分-135份、玄武岩纤维为5-25份，硅树脂为8-26份。

3.如权利要求1或2所述的一种铝合金发动机燃烧室复合结构内绝热层，其特征在于：所述橡胶绝热层中还包含补强剂、有机纤维、增塑剂、偶联剂、硫化剂、防老剂和促进剂。

4.一种如权利要求3所述的铝合金发动机燃烧室复合结构内绝热层的制备方法，其特征在于：依次包括玄武岩纤维的改性，炼胶、制备橡胶复合绝热筒、制备氧化物陶瓷层和涂胶复合；所述制备橡胶复合绝热筒是将橡胶基体塑炼后，与补强剂、有机纤维、改性后的玄武岩纤维、硅树脂、增塑剂、硫化剂、防老剂、促进剂及偶联剂混炼成生胶，裁剪后进行硫化处理。

5.如权利要求4所述的一种铝合金发动机燃烧室复合结构内绝热层的制备方法，其特征在于：所述制备氧化物陶瓷层是对燃烧室壳体进行微弧氧化制备，所述微弧氧化的电流密度为3A/dm²～8A/dm²，脉冲频率300Hz～1000Hz，占空比10%-25%，微弧氧化时间为60-150min。

6.如权利要求5所述的一种铝合金发动机燃烧室复合结构内绝热层的制备方法，其特征在于：所述玄武岩纤维的改性是将玄武岩纤维加入乙酸乙酯中浸泡10-20min，然后再使用浓度为0.5-1.2mol/L的氢氧化钠溶液浸泡10-30min，取出烘干，最后使用偶联剂浸泡5-8min，烘干。

7.如权利要求5所述的一种铝合金发动机燃烧室复合结构内绝热层的制备方法，其特征在于：所述涂胶复合是通过在氧化物陶瓷层表面以及橡胶绝热筒表面分别涂胶，进行热压粘结形成界面结合层，将绝热筒粘结在氧化陶瓷层表面，其涂胶膜的厚度均为为5-15μm，涂胶结束后自然晾置30min，将绝热筒装配进发动机壳体内部，用气囊加压进行硫化粘接。

8.上述硫化粘接的温度为145-165℃、压力为0.4-0.8MPa，时间为30-60min。

9.一种铝合金发动机燃烧室复合内绝热层的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

步骤1：将玄武岩纤维加入乙酸乙酯溶液中浸泡10-20min，过滤后用浓度为0.5-1.2mol/L的氢氧化钠溶液进一步浸泡10-30min，取出烘干，最后使用偶联剂浸泡5-8min，得改性玄武岩纤维；

步骤2：按照质量份计，将75-135份由三元乙丙橡胶与氯丁橡胶或丁腈橡胶任意比例混合作为橡胶基体，将橡胶基体塑炼5-10min后，依次加入补强剂10-32份、有机纤维2-22份、改性玄武岩纤维5-25份，硅树脂8-26份、偶联剂1-5份、增塑剂为8-26份、、硫化剂为1-3份、防老剂为0.5-1.5份、促进剂为1-2份，在55-73℃下混炼5-25min，然后静置，得到混炼生胶；

步骤3：将混炼生胶剪裁分型，随模具进行硫化，硫化温度为135-160℃，压强为7-12MPa，时间为20-40min，然后静置冷却至室温，制得半硫化状态的橡胶复合绝热筒；

步骤4：将铝合金发动机壳体内部进行微弧氧化，所述微弧氧化的电流密度为3A/dm²～8A/dm²，脉冲频率300Hz～1000Hz，占空比10%-25%，微弧氧化时间为60-150min，在壳体内壁制备得到具有30-50%孔隙密度的疏松结构氧化陶瓷层；

步骤5：在氧化陶瓷层表面和橡胶复合绝热筒外表面进行涂胶，涂胶厚度均为5-15μm，自然晾置30min后，将绝热筒装配进发动机内部，采用气囊加压，进行硫化粘结，硫化粘结温度为145-165℃，时间为30-60min。