[发明专利]一种应用于发动机中的陶瓷热障涂层及其发动机

权利要求书

1.一种应用于发动机中的陶瓷热障涂层，包括与金属基体热膨胀系数相匹配的粘结层、陶瓷层以及由于粘结层氧化形成的热生长氧化层，其特征在于：陶瓷层中还添加有氧化催化剂，其孔隙率大于金属粘结层的孔隙率。

2.根据权利要求1所述的一种应用于发动机中的陶瓷热障涂层，其特征在于：粘结层的主要成分为二氧化锆、氧化铝、二氧化钛、钇稳定氧化锆或锆酸钆。

3.根据权利要求2所述的一种应用于发动机中的陶瓷热障涂层，其特征在于：与粘结层粘接的底层金属基体是掺杂有锆、铝、钛、镍、铬、铁、碳、硅其中的一种或几种形成的合金。

4.根据权利要求2所述的一种应用于发动机中的陶瓷热障涂层，其特征在于：粘结层还掺杂有Al₆Si₂O₁₃。

5.根据权利要求1所述的一种应用于发动机中的陶瓷热障涂层，其特征在于：陶瓷层的孔隙率为30~60%，其表面还装有微尺度管状催化陶瓷膜反应器。

6.根据权利要求1所述的一种应用于发动机中的陶瓷热障涂层，其特征在于：还包括一密封层，位于陶瓷层上方，密封层的外表面有50nm~5um的可控制尺寸的环形坑组成的纹理；所述环形坑纹理中还掺杂有氧化催化剂。

7.根据权利要求1或6所述的一种应用于发动机中的陶瓷热障涂层，其特征在于：所述氧化催化剂为可选择性地氧化燃烧室和废气流动通道中的碳氢化合物和一氧化碳的活性材料；所述活性材料为铂、铑或钯族金属。

8.一种发动机，包括控制单元、活塞、进气门、排气门、气缸盖、进气口、排气口、排气歧管、涡轮增压器、高压或低压废气再循环系统，其特征在于：在发动机中与燃烧气体接触的金属表面上设有权利要求1所述的陶瓷热障涂层。

9.根据权利要求8所述的一种发动机，其特征在于：陶瓷热障涂层的热导率为0.3~0.6W/mK，发动机中涡轮叶片上的陶瓷热障涂层厚度为10~30um，其余部位的陶瓷热障涂层厚度为0.3~0.9mm。

10.根据权利要求8所述的一种发动机，其特征在于：发动机中开放外表面上的陶瓷热障涂层采用热喷涂法形成，封闭表面以及涡轮叶片上的陶瓷热障涂层采用等离子体电化学沉积法形成。