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.
