1. 本选题研究的目的及意义
随着现代发动机技术的不断发展，对于发动机功率和效率的要求日益提高。
然而，发动机功率的提升和效率的优化往往伴随着更高的燃烧温度和热负荷，这对发动机核心部件，特别是活塞的热管理提出了严峻挑战。
活塞作为发动机内部承受高温、高压和高冲击载荷的关键部件，其工作温度的控制直接影响发动机的可靠性、耐久性和燃油经济性。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，国内外学者针对发动机活塞热障涂层的设计及传热机理开展了大量的研究工作，并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在发动机活塞热障涂层方面做了大量研究，特别是在涂层材料的制备工艺、性能表征和服役行为等方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以提高发动机活塞的热效率和使用寿命为目标，针对活塞在高温、高压、高冲击载荷下的服役环境，开展以下几方面的研究：1.发动机活塞热环境分析：建立发动机活塞热负荷数值模拟模型，分析活塞在不同工况下的温度场分布，为热障涂层的设计提供理论依据。
2.热障涂层材料选择与性能表征：研究不同热障涂层材料的热物理性能、力学性能和高温稳定性，筛选出适合活塞服役环境的涂层材料。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟、实验研究和理论分析相结合的方法，对发动机活塞热障涂层的设计、制备、传热机理和性能评价进行系统研究。
首先，利用发动机仿真软件建立活塞热负荷数值模型，模拟分析活塞在不同工况下的温度场分布，确定热障涂层的服役环境。
其次，根据活塞服役环境和性能要求，查阅相关文献，选择合适的热障涂层材料体系，并通过实验测试其热物理性能、力学性能和高温稳定性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：1.将结合发动机活塞的具体服役环境，对热障涂层的结构和性能进行优化设计，使其更加适用于活塞的实际工况。
2.将采用先进的涂层制备技术，制备出高质量、高性能的热障涂层，并对其微观结构进行表征，以揭示涂层性能的影响因素。
3.将建立完善的涂层传热模型，分析涂层内部的热传导、热辐射和界面热阻等传热过程，揭示涂层降低活塞温度的机理，为涂层设计提供理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 王建锋, 冯吉才, 陈光南, 等. 航空发动机热障涂层技术研究进展[J]. 航空材料学报, 2018, 38(4): 1-14.
[2] 张金玲, 谢佑天, 张幸红. 热障涂层技术及其在发动机上的应用[J]. 热喷涂技术, 2018, 11(3): 1-9.
[3] 李晓杰, 刘颖, 张文华, 等. 热障涂层技术在航空发动机上的应用及发展[J]. 航空发动机, 2019, 45(1): 1-7.
