孙长飞 李更天 马春生

(1. 江苏海事职业技术学院轮机电气与智能工程学院 江苏南京 211170；2.大连捷华船舶科技有限公司 辽宁大连 116113；3.大连海事大学轮机工程学院 辽宁大连 116026)

柴油机作为船舶的核心部件，其能源效率对船舶节能具有重要意义[1-2]。为提高柴油机的能源效率，提高缸内平均有效压力是常见的方法[3]。在较高的平均有效压力下，缸内活塞会承受更高的机械和热载荷。特别是对于中高速柴油机，活塞裙承受很高的侧推力和磨损。

高硅铝合金因其质量轻、导热性好、热膨胀系数低，是制造活塞的常用材料。该铝合金通常用于制造中高速柴油机的柴油机活塞[4]。然而，铝合金的耐磨性能较弱。为提高铝合金活塞的耐用性,学者们尝试了多种表面技术，如表面织构处理[5]，激光表面合金化[6-8]，机械浸渍[9]，搅拌摩擦加工(FSP)[10]，电沉积[11-12]等。目前，这些表面技术已取得一些进展。但是，大部分涂层与基体的结合方式是化学键、分子键和机械嵌合，不适合活塞高温重载的工作条件。

微弧氧化技术一种阀金属的表面处理技术，可在Al、Mg、Ti、Zr、Ta、Nb等金属及其合金表面得到与基体呈冶金结合的陶瓷层[13]，所制备的微弧氧化陶瓷涂层具有良好的抗磨损性能，但陶瓷涂层的表面硬度远高于缸套的表面硬度。因此，仅依靠微弧氧化技术对活塞裙部进行表面处理会使得制造气缸套的成本大大增加。为解决硬度匹配性的问题，有学者创新地将电泳沉积技术与微弧氧化技术相复合，制备得到了具有一定自润滑性能的陶瓷基复合涂层[14-15]。……