國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目進度報告

1、國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目進度報告項目名稱：基于陶瓷缸套的本田125發(fā)動機節(jié)油實驗 負責人：張賀超 日期：09年4月匯報內容： 我們課題組嚴格按照項目規(guī)劃進行實驗，經過本課題組成員們積極查閱資料以及定期進行項目討論，我們已經初步選擇了一些適宜的陶瓷材料：（1）二氧化鋯（ZrO2） 最適宜的陶瓷材料。性能：高硬度，高強度，高韌性。部分穩(wěn)定的二氧化鋯其熱傳導系數小，隔熱效果好，而熱膨脹系數比較大，比較容易與金屬部件匹配，在目前所研制的陶瓷發(fā)動機中用于汽缸內壁，活塞，缸蓋板部件。（2）氮化硅性能：高硬度，潤滑性好，耐磨損，熱穩(wěn)定性高，抗氧化能力強，產品尺寸精度高，熱膨脹系數小，抗震抗熱性能好，高強

2、度，低密度。（3）氧化鋁 其原料是工業(yè)氧化鋁性能：高強度，高硬度，耐磨耐高溫，良好的絕緣性能，性能好但工藝復雜成本高。制備方法：在工業(yè)氧化鋁中加入少量的添加劑，然后經制坯燒結而成，對表面粗糙度和尺寸精度要求高的制品，還應進行研磨和拋光處理。（4）氮化硼性能：自潤滑性好，導熱性能強。經過我們以上對各種陶瓷材料的探討與對比，最終我們擬采用陶瓷涂層的方式制備陶瓷缸套。我們擬采用Al2O3-TiO2涂層，并采用等離子噴涂技術將此涂層噴涂于汽缸壁內。Al2O3-TiO2涂層：在Al2O3中加入不同含量的TiO2（3%-40%）,可得到幾種非常有用的Al2O3-TiO2涂層材料。Al2O3中加入TiO2能

3、改善涂層的韌性和致密性，增加耐磨性。不同TiO2加入量的涂層，其顏色會發(fā)生很大變化。當TiO2加入量為2%-3%時，涂層為灰色；當TiO2加入量為13%時，得到的涂層為灰黑色；當TiO2加入量大于40%時，涂層為黑色。TiO2加入量越多，涂層顏色越深的主要原因是由于TiO2在噴涂過程中Ti的+4價被還原為+3價的緣故。這類涂層相當的致密光滑，將大大降低摩擦系數，從而達到節(jié)油的目的。由于等離子體噴涂具有焰流溫度高，速度快，氣氛可控等一系列優(yōu)點，近20多年來，得到了迅速發(fā)展，這種設備非常適用于噴涂陶瓷材料。該設備由等離子體噴槍，噴涂電源，控制系統(tǒng)，送粉器，氣體供應系統(tǒng)，冷卻水裝置等部分組成。在這段時期內我們聯系了國內能生產陶瓷缸套的廠家，我們詳細詢問了他們的生產技術與方法，并據此進行了一系列的可行性分析，他們的實踐生產技術是很值得我們考慮并借鑒的。這只是我們初步確定的方案，接下來我們課題組會針對此方案進行可行性分析，最終確定研究方案。我們還有兩個月的時間來完成這個