活塞作为内燃机、航空发动机等动力设备的核心零部件，长期处于高温、高压、高频往复摩擦的极端工况中，其耐热性直接决定设备运行稳定性、可靠性与使用寿命。高温工况下，活塞需承受数百至上千摄氏度的瞬时温度冲击，易出现热变形、热疲劳、磨损甚至烧蚀等失效问题，因此材质耐热性优化是核心技术攻关方向。
材质选型是耐热性优化的基础，主流方案从传统合金向高性能复合材料升级。传统铝合金活塞虽轻量化优势显著，但耐热极限较低，通过添加铜、镍、硅等合金元素，优化成分比例，可提升高温强度与抗蠕变性能，适配中低温工况需求。对于高温重载场景，铸铁、镍基合金及陶瓷基复合材料成为优选，这类材质本身具备优异的高温稳定性，能在800℃以上环境中保持结构完整。
材质改性技术是突破耐热瓶颈的关键手段。表面改性方面，采用等离子喷涂、激光熔覆等工艺，在活塞顶面及燃烧室表面制备耐高温涂层，形成热屏障，减少热量向材质内部传导，同时提升耐磨性与抗腐蚀能力。内部改性通过粉末冶金、固溶强化、沉淀强化等技术，细化晶粒结构，增强材质内部结合力，降低高温下的变形风险，延长热疲劳寿命。
此外，耐热性优化需结合结构设计与工况适配，通过仿真模拟优化活塞外形、散热通道，配合冷却系统提升散热效率，进一步降低材质热负荷。通过材质选型升级、改性技术创新与结构协同优化，活塞可实现高温工况下的稳定运行，为动力设备高效、安全工作提供核心保障，推动航空航天、汽车工业等领域高端装备的技术升级。
