一种自润滑汽缸活塞 |
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| 申请号 | CN201610989045.5 | 申请日 | 2016-11-10 | 公开(公告)号 | CN106351762A | 公开(公告)日 | 2017-01-25 |
| 申请人 | 无锡市明盛强力风机有限公司; | 发明人 | 张达明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种自润滑汽缸 活塞 ，所述活塞表面具有20-30μm厚度的 等离子 喷涂 纳米h-BN与 石墨 烯涂层。本发明的复合涂层使得 摩擦系数 和磨损率同时降低，具有较低的摩擦系数，同时具有比Cr 镀 层更优良的 耐磨性 。在各个 载荷 下，磨损率比基体降低50％以上。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种自润滑汽缸活塞，所述活塞表面具有20-30μm厚度的等离子喷涂纳米h-BN与石墨烯涂层。 |
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| 说明书全文 | 一种自润滑汽缸活塞技术领域背景技术[0003] 活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。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，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。因此活塞的摩擦力较大。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提出一种自润滑汽缸活塞，能够使得汽缸活塞摩擦减小。 [0005] 为达此目的，本发明采用以下技术方案： [0007] 本发明所述涂层是纳米h-BN与石墨烯涂层混合而成。优选的，所述重量比为(3-5):1，优选4:1。 [0009] (1)将纳米h-BN颗粒与石墨烯在行星球磨机上球磨至少5分钟； [0010] (2)球磨停止前5分钟时，加入有机黏结剂球磨，得到悬浊液； [0011] (3)将悬浊液进行喷雾造粒，得到纳米h-BN与石墨烯团聚颗粒。 [0012] 本发明通过等离子喷涂将所述纳米h-BN与石墨烯团聚颗粒喷涂到汽缸活塞表面上。所述等离子喷涂，其电流为400-700A，电压为30-70V，主气氩气流量50-140L/min，送粉速度25-60g/min。优选的，电流为550A，电压30V，氩气流量50L/min。 [0013] 本发明所述的纳米h-BN颗粒，是现有产品，本领域技术人员可以通过市场购买得到，也可以按照现有技术的方法制备得到。本发明不再就其限定。 [0014] 本发明的复合涂层使得摩擦系数和磨损率同时降低，具有较低的摩擦系数，在各个载荷下，磨损率比基体降低50％以上。 具体实施方式[0015] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。 [0016] 实施例1 [0017] 采用行星球磨机和离心喷雾造粒机将涂层材料喷粉。其工艺包括： [0018] (1)将纳米h-BN颗粒与石墨烯在行星球磨机上球磨至少5分钟； [0019] (2)球磨停止前5分钟时，加入有机黏结剂球磨，得到悬浊液； [0020] (3)将悬浊液进行喷雾造粒，得到纳米h-BN与石墨烯团聚颗粒。 [0021] 通过等离子喷涂将所述纳米h-BN与石墨烯团聚颗粒喷涂到活塞表面上。所述等离子喷涂，其电流为550A，电压30V，氩气流量50L/min。 [0023] 对比例1 [0024] 省略实施例1的石墨烯，其余与实施例1相同。 [0025] 对比例2 [0026] 将纳米h-BN替换为微米石墨，其余与实施例1相同。 [0027] 对比例1-2的涂层，同样能起到润滑作用，但所述润滑效果稍差，只是相较于不含涂层的活塞，提高一些。实施例1的润滑效果要明显优于对比例1-2，且耐磨时间长，起到润滑的时间也明显较长。即，本发明的2种材料混合，起到协同作用。 |
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