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先进制造
铝合金发动机缸体内壁陶瓷化技术和装备

项目概况：

    在汽车工业中，以铝合金发动机替代铸铁已经成为主流趋势。铝合金具有质量轻、强度高、易成型、导热性好及热膨胀性低等优点，发动机采用铝合金，可减低汽车自重，从而降低油耗，提高发动机效率和汽车的行驶性能。

    但铝合金作为气缸材料表面硬度低，耐磨损和抗蚀性能较差，目前常用的方法是在铝合金缸体内镶嵌铸铁缸套，不但增加了制造成本和加工难度，而且缸套和活塞膨胀系数不同，造成发动机运行过程中配缸间隙过大，引起密封不良而动力下降。

    本项目在铝合金缸体内壁和活塞上制备一定厚度耐磨抗蚀的陶瓷涂层，可显著提高铸铝发动机的服役寿命。同时，陶瓷涂层的热障效应能够降低气缸内热量损失和发动机冷却的需求，从而提高发动机功率，降低排放量。

技术创新点：

    等离子体电解氧化（PEO）方法则通过液体弧光放电产生等离子体，在铝、镁、钛等合金基体上原位烧结生长陶瓷层，不从外部引入陶瓷材料，同其它陶瓷制备技术的出发点完全不同。PEO法是国际公认的绿色环保型表面陶瓷化技术，功耗小，电解液为弱碱性，对周围环境无污染。铝、镁、钛等有色金属表面经过PEO处理后，表面性能除了具有良好的整体韧性、耐腐蚀、耐磨特性外，还具有功能陶瓷的一些特性，如磁电屏蔽能力、特殊的热导性、抗积碳特性及良好的绝缘性等，尤其高温下陶瓷层耐磨、抗蚀、热障等有益的性能不会发生明显的损失。

主要应用范围：

    汽车、摩托车行业

市场情况：

    我国汽车、摩托车行业每年约有至少800～1000万台套铝合金发动机缸体的市场需求。以小型汽油机铝合金(YLADC12)缸体为例，PEO处理的陶瓷层较传统工艺如镀铬和阳极氧化工艺具有更高的硬度、耐腐蚀、耐磨等特性。目前，镀铬工艺的成本约为每平方分米0.8元。而PEO处理每平方分米不到0.7元，按汽车、摩托车发动机缸体平均加工费30元计算，可实现产值近3亿元，其科技附加值含量较高。

    按每年按生产50万套的生产规模计算，可新增销售收入1500万元，其中新增利税可达300万元。

    目前，在发明专利《铝合金缸体内壁陶瓷涂层的等离子体电解沉积方法及装置》基础上，开发了小型铝合金发动机缸体内壁PEO陶瓷化生产装备。

合作方式：面议
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