00内,构建用于燃料和空 气燃烧的燃烧室11。
[0040] 在下文中,根据本发明各个实施方式的车辆发动机汽缸盖100的申请作为一个例 子予以说明,但是应该理解的是本发明的保护范围本质上并不限于此,并且只要汽缸盖具 有各种目的的各种类型内燃发动机采用的汽缸燃烧室结构,诸如燃气轮机,喷气发动机和 火箭,本发明的技术精神可以应用于该汽缸盖。
[0041] 根据本发明各个实施方式的发动机汽缸盖100具有减少热能散发到外面以提高 车辆内燃发动机效率和燃料效率的结构,其通过在燃料室11表面应用具有低热导率和低 容量热容并且还确保高机械性能和耐热性的隔热涂料层50。
[0042] 换言之,本发明的示例性实施方式提供发动机汽缸盖100,其能够通过降低在膨胀 冲程中由于减少燃烧气体和燃烧室壁之间的温度差带来的冷却损失,促进车辆燃料效率的 提高。为了这个目的,在根据本发明各个实施方式的发动机汽缸盖100中,在燃烧室11表 面形成隔热涂料层50。
[0043] 在下文中,隔热涂料层50应用于根据本发明各个实施方式的发动机汽缸盖100的 燃烧室11,并且将对隔热涂料组合物更详细地描述。
[0044] 本发明各个实施方式提供的隔热涂料组合物,其包含分散于高沸点有机溶剂或水 溶剂的聚酰胺酰亚胺树脂以及分散于低沸点有机溶剂的气凝胶,以作为隔热的涂料层。
[0045] 进一步地,根据本发明各个实施方式的隔热涂料层包含聚酰胺酰亚胺树脂以及分 散于聚酰胺酰亚胺树脂的气凝胶,并且具有〇. 60W/m或者更低的热导率。
[0046] 根据本发明的各个实施方式,可能会提供隔热涂料组合物包含分散于高沸点有机 溶剂或水溶剂的聚酰胺酰亚胺树脂以及分散于低沸点有机溶剂的气凝胶。
[0047] 本发明通过实验确认通过各自地分散聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶于预定的溶剂 中,然后混合生成的溶剂而获得的涂料组合物,并且由此获得的涂料层在具有低热导率和 低密度时,能够确保高机械性能和耐热性,并且应用于内燃发动机以降低散发到外面的热 能,由此提高车辆的内燃发动机效率以及燃料效率,从而完成本发明。
[0048] 最近,在本领域已经引入使用气凝胶(或气-凝胶)的方法,例如隔热材料、冲击 限制器或者隔音材料。这样的气凝胶具有由缠结的具有厚度为万分之一头发粗度的微丝 形成的结构,并且具有90%或更高的孔隙率,并且其主要材料是二氧化硅、碳或者有机聚合 物。具体地,由于前述的结构特征,气凝胶是具有高透光性和超低热导率的超低密度材料。
[0049] 但是,由于高脆性,气凝胶对小的冲击就容易破碎,表现出非常差的强度,并且难 以处理气凝胶成各种厚度和形状,虽然气凝胶具有优异的隔热的特性,但对于用于隔热材 料有预设的限制,在气凝胶和其它反应物混合的情况下,存在如下问题:由于溶剂或溶质渗 透气凝胶内部增加了的化合物的粘性,由此使混合难以实施,难以与其他材料完成络合或 者与其它材料混合后使用,并且多孔气凝胶的特性没有表现出来。
[0050] 另一方面,在示例性实施方式的隔热涂料组合物中,聚酰胺酰亚胺树脂存在并分 散于高沸点有机溶剂或水溶剂中,并且气凝胶存在并分散于低沸点有机溶剂中,由此聚酰 胺酰亚胺树脂的溶剂分散相和气凝胶的溶剂分散相没有凝集,而是可以均匀地混合,并且 隔热涂料组合物可以为同质的组合物。
[0051] 而且,由于高沸点有机溶剂或水溶剂以及低沸点有机溶剂是不易互溶或者混合 的,当聚酰胺酰亚胺树脂分散于高沸点有机溶剂或水溶剂并且气凝胶分散于低沸点有机溶 剂,聚酰胺酰亚胺树脂与气凝胶混合以形成涂料组合物,由此聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶 之间的直接接触可能是最小化的,直到本发明各个实施方式的涂料组合物被应用和干燥, 并且可以防止聚酰胺酰亚胺树脂渗透到气凝胶或孔的内部,或者浸渍到气凝胶或孔的内 部。
[0052] 进一步地,由于低沸点有机溶剂与高沸点有机溶剂或水溶液有预定的亲和力,低 沸点有机溶剂可以用来很大程度地混合分散于低沸点有机溶剂的气凝胶及分散于高沸点 有机溶剂或水溶剂的聚酰胺酰亚胺树脂,由此均匀地分散气凝胶并均匀地在高沸点有机溶 剂或水溶剂中分散聚酰胺酰亚胺树脂。
[0053] 因此,在本发明各个实施方式的隔热涂料组合物获得的隔热涂料层中,气凝胶的 物理性质可以确保相同水平或更高,并且气凝胶可以更均匀分散于聚酰胺酰亚胺树脂中以 实现提尚的隔热性能以及尚机械性能和耐热性。
[0054] 换言之,如上面所描述地,在由隔热涂料组合物获得的隔热涂料层中,由于气凝胶 的物理性质以及结构可以保持在相同的水平,因此,在隔热涂料层具有低热导率和低密度 时,可以确保高机械性能和耐热性,并且隔热涂料层可以应用于内燃发动机以降低发散到 外面的热能,由此提高车辆的内燃发动机的效率以及燃料效率。
[0055] 于此,如图1所示的隔热涂料层可以应用于燃料室11的汽缸盖100的表面。
[0056] 同时,本发明各个实施方式的隔热涂料组合物可以通过混合如上所述的分散于高 沸点有机溶剂或水溶剂的聚酰胺酰亚胺树脂和分散于低沸点的气凝胶以形成。
[0057] 混合方法没有很大程度地限制,并且任何典型的已知的物理混合方法都可以使 用。例如,可以是通过混合两种溶剂分散相,在其中添加氧化锆珠子,并且在室温温度常压, 且速度为100到500rpm的条件下运行球磨研磨以制备涂料组合物(涂料溶液)的方法。但 是,聚酰胺酰亚胺树脂溶剂分散相和气凝胶的混合方法不限于前述的例子。
[0058] 本发明各个实施方式的隔热涂料组合物可以提供隔热材料、隔热结构等,所述隔 热材料和隔热结构可以在施用于重复的高温高压条件下内燃发动机中保持长时间,并且具 体地,本发明各个实施方式的隔热涂料组合物可用于涂布内燃发动机的内表面或部分的内 燃发动机,而且,如上面所描述地,可用于涂布燃烧室汽缸盖的表面。
[0059] 可以包含在本发明各个实施方式中的隔热涂料组合物的聚酰胺酰亚胺树脂的例 子没有很大程度地限制,然而聚酰胺酰亚胺树脂可以具有3000至300000,或者4000至 100000的重均分子量。
[0060] 如果聚酰胺酰亚胺树脂重均分子量非常小,其可能难以充分确保由隔热涂料组合 物获得的涂料层、涂料薄膜或者涂料膜的机械性能,耐热性以及隔热性能,并且聚合树脂可 以很容易渗透到气凝胶内部。
[0061] 进一步地,如果聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量非常大,由隔热涂料组合物获得 的涂料层、涂料薄膜或涂料膜的均匀性或同质性可能变差,在隔热涂料组合物中的气凝胶 的可分散性可能减少,或者喷嘴及类似的涂布装置可能在应用隔热涂料组合物时阻塞,隔 热涂料组合物的热处理时间可能会延长,并且热处理温度可能上升。
[0062] 现有技术已知的典型的气凝胶可用于前述的气凝胶,并且具体地,可以使用气凝 胶的成分包含二氧化硅、碳、聚酰亚胺、金属碳化物,或其两种或多种的混合物。气凝胶可以 具有 IOOcmVg 至 1000cm3/g、或者 300cm3/g 至 900cm3/g 的比表面积。
[0063] 所述隔热涂料组合物以100重量份含量的气凝胶计,可以包括5至50重量份或者 10至45重量份的聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶的重量比为固体而不是 分散溶剂的重量比。
[0064] 以聚酰胺酰亚胺树脂计,如果气凝胶的含量非常低,可能难以降低由隔热涂料组 合物获得的涂料层、涂料薄膜或涂料膜的热导率以及密度,可能难以确保由隔热涂料组合
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1