[发明专利]施用PTFE涂覆溶液的方法以及涂有PTFE涂覆溶液的车辆部件

说明书

技术领域

本公开内容涉及一种施用PTFE涂覆溶液以控制PTFE溶液的粒径而形成涂层的方法，该涂层包括多个在其表面上形成的陷窝，借此，陷窝起到油槽的作用。

背景技术

活塞是易受到摩擦损害的部件，并且引起30-50％的发动机摩擦能量损失。具体地，在30-40MPa的压力下在发动机的爆发冲程期间，活塞的往复运动引起与气缸内表面的摩擦。可以将包括固体润滑剂例如石墨和MoS₂的树脂施用在活塞裙的表面上，以使摩擦损失最小化。

PTFE涂覆溶液在工业领域已被用作涂覆剂或者润滑剂。对PTFE涂覆溶液而言，将金刚石粉末进行珠磨，分散在有机溶剂中，并与硅烷溶液混合以用硅烷溶液环绕金刚石粉末，从而制造包括金刚石粉末颗粒的混合物溶液。在这样的溶液中，金刚石粉末颗粒并不团聚而是分散成在溶液中具有纳米尺寸，然后将具有优异的低摩擦性质的PTFE(聚四氟乙烯)溶液加入到混合物溶液中，以得到PTFE涂覆溶液。

上述在该背景技术部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

因此，鉴于相关技术中出现的以上问题作出本公开内容，本公开内容的目的是提供施用PTFE涂覆溶液的方法，以控制PTFE溶液粒径，从而形成包括多个在其表面上形成的陷窝的涂层，借此，陷窝起到油槽的作用，从而使摩擦减小作用最大化。

为了完成以上目的，本公开内容提供一种施用PTFE(聚四氟乙烯)溶液的方法，其包括以下步骤：使用珠磨将金刚石粉末分散在有机溶剂中以制备分散体溶液的分散步骤，将硅烷溶液与分散体溶液混合以制备混合物溶液的混合步骤，向混合物溶液中添加包括尺寸为0.1-6μm的PTFE颗粒的PTFE溶液以制备涂覆溶液的添加步骤，将制备的涂覆溶液施用到活塞裙表面上以形成涂层的涂覆步骤，以及使涂层干燥然后进行热处理的固化步骤。

多个陷窝可各自具有50-350μm的直径。

在分散步骤中，使用珠磨分散在有机溶剂中的金刚石粉末的粒径可以为100-400nm。

在分散步骤中，可以将100重量份的有机溶剂与5-10重量份的金刚石粉末混合，以制备分散体溶液。

在混合步骤中，硅烷溶液可以具有氨基官能团。

在混合步骤中，可以将100重量份的金刚石粉末和2-6重量份的硅烷溶液混合以制备混合物溶液。

在添加步骤中制备的涂覆溶液可以具有20000-26000cps的粘度。

在固化步骤中热处理可以在200-220℃下进行10-20分钟。

为了完成以上目的，本公开内容还提供了以PTFE涂覆溶液涂覆的车辆部件。车辆部件包括活塞裙和使用涂覆溶液在活塞裙的表面上形成的涂层，该涂覆溶液包括含有分散在有机溶剂中的金刚石粉末的分散体溶液、硅烷溶液、和包括尺寸为0.1-6μm的PTFE(聚四氟乙烯)颗粒的PTFE溶液。

各自具有50-350μm的直径的多个陷窝可以分布在涂层的表面上。

多个陷窝的分布密度可以为0.5-10个陷窝/mm²。

根据本公开内容的施用PTFE涂覆溶液的方法，可以在活塞裙的涂层表面上形成起到油槽作用的多个陷窝，以使摩擦的降低最大化。

活塞裙的摩擦系数比已知材料的摩擦系数低约33％，因此，车辆的燃料效率得到了大约0.3％的提高。仅通过替换涂覆溶液而不需要减小车身重量，即可以预期到燃料效率的提高。

附图说明

本公开内容的以上和其他目的、特征和优点将从以下与附图相结合的具体说明中更加清楚地理解，其中：

图1是显示根据本公开内容的实施方式的活塞裙的未涂覆侧和涂层表面的放大图；

图2是显示根据本公开内容的实施方式的涂层表面的放大图；

图3是显示根据本公开内容的实施方式的PTFE颗粒的分布的图；

图4是已知材料、比较例和根据本公开内容的实施方式的实施例在干燥条件下的摩擦系数的比较图；

图5是已知材料、比较例和根据本公开内容的实施方式的实施例在润滑条件下的摩擦系数的比较图；并且

图6是显示已知材料和根据本公开内容的实施例的摩擦系数随时间变化的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本公开内容的实施方式给出具体的说明。