КАТБ
зенторн
КАТБ

CATALYTICALLY ACTIVE CERAMIC THERMAL BARRIER LAYER

Покрытие ZENTORN (толщина 150-200 мкм) обладает специально подобранной микропористой структурой и оксидным фазовым составом. Особая комбинация свойств связана с природой формирования покрытия Zentorn (плазменная электролитическая обработка). В итоге нами достигнута рекордно низкая теплопроводность (менее 1 Вт/м·К) покрытия, что обеспечивает:

1.общее снижение тепловой нагрузки

2.кратное снижение амплитуды колебания температуры силумина поршня (головки) и защиту его от термоциклического разрушения (эффект динамической тепловой защиты).

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Конверсия СО от 40 до 80%
Увеличение теплового КПД 7-15 %
Термоциклическая стоийкость Всокая
Тепловая динамическая защита Высокая
Ресурс слоя каталитически-активного термобарьерного слоя Бесконечно (адгезии нет)

SCOPE OF WORK

Несмотря на значительные успехи в повышении показателей экономичности ДВС за счет керамических покрытий, которые были достигнуты на протяжении последних 30 лет во всем мире, основной проблемой внедрения таких покрытий оказалась их низкая стойкость к термоциклированию. Это связанно с высокими термическими напряжениями на границе раздела металл-покрытие. Напряжения приводят к отколу покрытия из-за наличия четко выраженной границы разнородных материалов, которая первично являлась поверхностью металла. Такая «бывшая» поверхность содержит большое количество сегрегаций, пор, примесных оксидов и обладает низкой стойкостью к циклическим напряжениям. Формирование керамического слоя методом микродугового оксидирования отличается от других методов нанесения керамики (например, наиболее распространенного плазменного метода) отсутствием физической поверхности раздела – исходной поверхности металла, экспонированной на воздухе до нанесения керамики. Это связано с тем, что микродуговое оксидирование представляет собой процесс плазменного окисления металлической основы, в результате которого граница раздела металл-керамика находится под исходной поверхностью металла. Кроме того, закалка покрытия в водном электролите (комнатной температуры или чуть выше) из плазмы дугового разряда приводит к его особой структуре, включающей необходимые термические трещины и каналы. Это приводит к формированию уникального комплекса свойств, основанного на стойкости к термоциклированию и термоударам. Подбор правильной суммарной толщины покрытия обеспечивает динамическую тепловую защиту поршня (минимизацию теплового потока) таким образом, что обеспечивается минимальные колебания градиента температур в покрытии и при поверхностной зоне основного материала в течение всего термодинамического цикла. Таким образом конструктивно, а в последствии технологически, с учетом реальных теплофизических свойств внутреннего и внешнего слоев покрытия, обеспечивается повышенная стойкость к термоударам и циклическому воздействию тепловых потоков.

Аналогичным образом формируется теплозащитное и каталитически активное покрытие и на поверхности камеры сгорания головки цилиндров ДВС, так же, как и донышко поршня, обеспечивая помимо теплозащиты каталитическое воздействие на процесс сгорания топливо-воздушной смеси.

Исследования выполнены в трубчатом кварцевом реакторе, установленном в шахтной печи Naberfherm RT 50/250/13 выход из которого подключен к  газоанализатору СО марки ПКГ-4 СО-Н-1. Газовая смесь готовилась с применением формирователя газовых потоков «Хроматэк-Кристалл ФГП».

Количественный анализ проводили через равные промежутки времени на каждой установленной температуре печи. Общее время проведения испытания 4 часа. Было проведено три последовательных измерения активности каталитического материала

© Copyright 2020 InnTarget LLC