CATALYTICALLY ACTIVE COATING ON THE SURFACE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE CHAMBER

The invention relates to wear-resistant catalytically active ceramic coatings which can be used in internal combustion engines (ICEs). A double-layer catalytically active ceramic thermal barrier coating with a thickness of 15-150 μm is formed on a piston and a sphere of a cylinder head of an ICE com...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: LEBEDEV, DMITRIJ ALEKSANDROVICH, IVANOV, MAKSIM BORISOVICH
Format: Patent
Sprache:eng ; fre ; rus
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Beschreibung
Zusammenfassung:The invention relates to wear-resistant catalytically active ceramic coatings which can be used in internal combustion engines (ICEs). A double-layer catalytically active ceramic thermal barrier coating with a thickness of 15-150 μm is formed on a piston and a sphere of a cylinder head of an ICE combustion chamber by micro-arc (plasma electrolytic) oxidation. A first (inner) layer of the coating, having a thickness of 5-100 μm, consists mainly of aluminium (not less than 90 mol%) and is in direct contact with the metal from which the piston and the sphere of a cylinder head of an ICE combustion chamber are made. The first layer has high hardness and wear resistance. A second (outer) porous layer, having a thickness of 10-100 μm, consists of aluminium oxide, silicon oxide and cerium oxide in a mole fraction of from 1 to 50%. The second layer has high adhesion strength and resistance to thermal shocks and thermal cycling and also has a thermal barrier effect and a catalytic effect. The coating may additionally contain oxides of copper and magnesium. L'invention concerne des revêtements catalytiquement actifs résistants à l'usure qui peuvent s'utiliser dans des moteurs à combustion interne (MCI). On forme sur le piston et la sphère de tête de cylindre d'une chambre de combustion de MCI, par procédé d'oxydation à micro-arc (au plasma ou électrolytique), un revêtement céramique de barrière thermique catalytiquement actif possédant une épaisseur de 15 à 150 micromètres. La première couche (interne) du revêtement possédant une épaisseur de 5 à 100 micromètres est principalement constituée d'aluminium (au mois 90 % en masse) et entre en contact directement avec le métal servant à fabriquer le piston et la tête de chambre de la sphère du MCI. La première couche a une dureté et une résistance à l'usure élevées. La deuxième couche (externe) poreuse ayant une épaisseur de 10 à 100 micromètres est constituée d'oxyde d'aluminium, d'oxyde de silicium et d'oxyde de cérium avec une proportion molaire 1-50%. La deuxième couche présente une résistance à l'adhésion élevée, résiste bien aux chocs thermiques et possède également un effet barrière thermique et catalytique. En outre, le revêtement peut comprendre des oxydes de cuivre et de magnésium. Изобретение относится к износостойким каталитически-активным керамическим покрытиям, которые могут применятся в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). На поршне и сфере головки цилиндра камеры сгорания ДВС, методом микродугового (пл