Pendant le mécanisme piston-cylindre, le matériau du piston en aluminium (AI) doit résister à l'usure en glissant contre les parois du cylindre en fonte et, simultanément, il doit supporter une température élevée supérieure à 300°C à l'intérieur de la chambre. Par conséquent, la résistance à l'usure et la résistance thermique de l'alliage Al-Si doivent être améliorées. Les revêtements de barrière thermique (TBC) sont capables de résister à une température élevée d'environ 1200°C et peuvent également fournir une résistance à l'usure. Le matériau TBC le plus utilisé est la zircone partiellement stabilisée à 3% molaire d' yttrium (3Y-PSZ), en raison de sa grande durabilité, de sa dureté, de sa résistance à la rupture, de son inertie chimique et de son rayonnement thermique. L'alumine (Al2O3) pourrait être intégrée au PSZ pour améliorer la force de liaison. Le PSZ fondu et le revêtement d'Al2O3 sont les TBC les plus performants en termes de résistance à la chaleur et à l'usure par rapport à tous les autres TBC et à l'alliage Al-Si non revêtu. Il permet de prolonger la durée de vie du piston en Al-Si. Les performances du moteur et les caractéristiques d'émission sont également améliorées avec le revêtement de PSZ fondu et d'Al2O3 sur l'alliage de piston Al-Si.