[发明专利]陶瓷铠装内燃机活塞及其制造方法

权利要求书

1.一种陶瓷铠装内燃机活塞，其特征在于，包括金属体活塞（1）和陶瓷顶板（2），所述陶瓷顶板（2）设在所述金属体活塞（1）的顶端，并且陶瓷顶板（2）外表面的形状、尺寸与所述金属体活塞（1）的顶端相同，在陶瓷顶板（2）的内表面均匀分布多个陶瓷钉（3），所述陶瓷顶板（2）通过陶瓷钉（3）与金属体活塞（1）连接。

2.根据权利要求1所述陶瓷铠装内燃机活塞，其特征在于，所述陶瓷钉（3）的一端固定在所述陶瓷顶板（2）的外表面上、另一端镶嵌在所述金属体活塞（1）内。

3.根据权利要求1所述陶瓷铠装内燃机活塞，其特征在于，所述陶瓷钉（3）呈圆柱状，其直径为5mm～10mm、高为5mm～10mm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述陶瓷铠装内燃机活塞，其特征在于，所有陶瓷钉（3）的截面积总和占陶瓷顶板（2）面积20％～30％。

5.根据权利要求1所述的陶瓷铠装内燃机活塞的制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）首先制作加工陶瓷顶板（2），陶瓷顶板（2）外表面符合活塞顶端的要求，陶瓷顶板（2）内表面均匀分布多个圆柱状陶瓷钉（3），陶瓷顶板和圆柱状陶瓷钉成形为一个整体陶瓷件；

2）将加工好的陶瓷顶板（2）安放于浇铸模内且中心线与金属浇铸模中心线重合；

3）将陶瓷顶板（2）加热或将整个浇铸模加热后等待浇铸；

4）将金属液从浇铸口倒入以陶瓷顶板（2）为底模的浇铸模中，金属液在陶瓷顶板（2）上圆柱状陶瓷钉周围冷却凝固形成金属体活塞（1），金属体在冷却过程中对陶瓷柱状钉逐渐产生压应力而牢牢固定，使陶瓷顶板（2）牢固地覆盖在活塞顶端，得到复合活塞铸件；

5）浇铸好的复合活塞铸件再以陶瓷顶板（2）为基准线对金属体活塞（1）进行加工，使金属体活塞（1）达到陶瓷铠装内燃机活塞的要求，即得到所述陶瓷铠装内燃机活塞。

6.根据权利要求5所述的陶瓷铠装内燃机活塞的制造方法，其特征在于，所述陶瓷顶板（2）的厚度在5mm～10mm；所述陶瓷钉（3）呈圆柱状，其直径为5mm～10mm、高为5mm～10mm；所有陶瓷钉（3）截面积总和占陶瓷顶板（2）面积的20％～30％。

7.根据权利要求5所述的陶瓷铠装内燃机活塞的制造方法，其特征在于，在步骤3）中，将陶瓷顶板（2）加热至700℃～900℃后等待浇铸。

8.根据权利要求5所述的陶瓷铠装内燃机活塞的制造方法，其特征在于，在步骤4）中，通过自然冷却方法的将金属液冷却凝固在陶瓷顶板（2）上圆柱状陶瓷钉周围形成金属体活塞（1）。

9.根据权利要求5所述的陶瓷铠装内燃机活塞的制造方法，其特征在于，所述陶瓷顶板（2）的材料为氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷或氧化硅陶瓷中的任一种。