一种掺杂石墨烯的铝合金气缸盖.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106567785A(43)申请公布日2017.04.19(21)申请号201610989394.7(22)申请日2016.11.10(71)申请人无锡市明盛强力风机有限公司地址214000江苏省无锡市惠山区洛社镇杨市镇北村无锡市明盛强力风机有限公司(72)发明人张达明(51)Int.Cl.F02F1/24(2006.01)C22C21/02(2006.01)C22C21/16(2006.01)C22C1/05(2006.01)C22F1/043(2006.01)C22F1/057(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种掺杂石墨烯的铝合金气缸盖(57)摘要本发明公开了一种掺杂石墨烯的铝合金气缸盖，其上部设置有凸轮轴或双凸轮轴，下部与气缸体、活塞组成燃烧室；前端设置有时规齿轮及其壳，后端设置水泵；一端设置有进气道，另一端设置有排气道，罝于凸轮轴室的油道通过缸盖与缸体相连；水道环绕着进气道、排气道、燃烧室，并与缸体相连；所述气缸盖采用掺杂石墨烯的Al-Si-Cu-Mg-Nb合金，Al-Si-Cu-Mg-Nb合金中Si含量为3-10wt％，Cu含量为1-5wt％，Mg含量为0.2-1wt％，Nb含量为0.5-1.5wt％，Al余量，石墨烯的掺杂量为合金总重量的0.2-0.5wt％。本发明的铝合金气缸盖，通过在铝合金中掺杂石墨烯，改善了铝合金缸盖的抗拉强度和屈服强度，能够耐高温，承受更大的冲击力。CN106567785ACN106567785A权利要求书1/1页1.一种掺杂石墨烯的铝合金气缸盖，其上部设置有凸轮轴或双凸轮轴，下部与气缸体、活塞组成燃烧室；前端设置有时规齿轮及其壳，后端设置水泵；一端设置有进气道，另一端设置有排气道，罝于凸轮轴室的油道通过缸盖与缸体相连；水道环绕着进气道、排气道、燃烧室，并与缸体相连；所述气缸盖采用掺杂石墨烯的Al-Si-Cu-Mg-Nb合金，Al-Si-Cu-Mg-Nb合金中Si含量为3-10wt％，Cu含量为1-5wt％，Mg含量为0.2-1wt％，Nb含量为0.5-1.5wt％，Al余量，石墨烯的掺杂量为合金总重量的0.2-0.5wt％。2.根据权利要求1所述的铝合金气缸盖，其特征在于，Cu含量为3.5％。3.根据权利要求1或2所述的铝合金气缸盖，其特征在于，Mg含量为0.3-0.4％。2CN106567785A说明书1/4页一种掺杂石墨烯的铝合金气缸盖技术领域[0001]本发明涉及石墨烯应用的技术领域，尤其涉及一种掺杂石墨烯的铝合金气缸盖。背景技术[0002]缸盖在内燃机属于配气机构，主要是用来封闭汽缸上部，构成燃烧室。并做为凸轮轴和摇臂轴还有进排气管的支撑。主要是把空气吸到汽缸内部，火花塞把可燃混合气体点燃，带动活塞做功，废气从排气管排出。[0003]铝合金作为新型轻质材料，应用到发动机缸体缸盖后，不仅能使质量减轻，还能提高发动机的导热性能，从而提高发动机的安全性能。但发动机缸盖中集油道、水道、气道于一身，结构非常复杂，且运行中要承受高温、高压的作用，工作条件恶劣。这要求缸盖材料具有很高的室温性能与高温性能。[0004]现有的铝合金缸盖，均是在合金成分上进行改进，但由于铝合金的固有性质决定了铝合金缸盖的性能难以得到大幅提高。[0005]石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，它的拉伸强度测量值在1060Gpa，比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。[0006]因此，将石墨烯与铝合金相结合，在铝合金中掺杂石墨烯制备得到缸盖，进而改善其室温与高温性能，对发动机缸盖的生产有积极的意义。发明内容[0007]本发明的目的在于提出一种掺杂石墨烯的铝合金气缸盖，能够耐高温，承受更大的冲击力。[0008]为达此目的，本发明采用以下技术方案：[0009]一种掺杂石墨烯的铝合金气缸盖，其上部设置有凸轮轴或双凸轮轴，下部与气缸体、活塞组成燃烧室；前端设置有时规齿轮及其壳，后端设置水泵；一端设置有进气道，另一端设置有排气道，罝于凸轮轴室的油道通过缸盖与缸体相连；水道环绕着进气道、排气道、燃烧室，并与缸体相连。[0010]所述气缸盖采用掺杂石墨烯的Al-Si-Cu-Mg-Nb合金，Al-Si-Cu-Mg-Nb合金中Si含量为3-10wt％，Cu含量为1-5wt％，Mg含量为0.2-1wt％，Nb含量为0.5-1.5wt％，Al余量，石墨烯的掺杂量为合金总重量的0.2-0.5wt％。[0011]所述石墨烯的掺杂，可以采用本领域已知的任何方法。本发明典型但非限制性的实例如下：[0012](1)将3g石墨烯纳米片分散到3L无水乙醇中，超声振荡1h得到