本文介紹了采用 PVD 處理方法獲得的 DLC 塗層，針對 DLC 塗層應用於活塞環，提（tí）高活塞環耐磨、減摩性能做了重點介紹，並敘述了該領域的發展現狀及趨（qū）勢。活（huó）塞環PVD 處理方法 DLC 塗層耐磨、減摩、摩擦功耗自1860 年法國（guó）人勒努瓦 (Lenoir，Jean Joseph Etienne) 首次在內燃機（jī）中采用了彈力活塞環（huán），經過一百多年（nián）的發（fā）展，內燃機（jī）活塞環的結構、尺寸設計日趨係列（liè）化、標準化，目前改進（jìn）的重點主要集中在材料和表麵處理，特別（bié）是表麵處理技（jì）術的突破（pò）會是以後活寒環技術發展的前沿。本文重點介紹一種近幾年來活塞環領域內廣泛關注（zhù）的表麵處理塗層一-類金剛石塗層(DLC)。

什麽（me）是PVD處理技術？

PVD是為物理氣沉積，它本是鍍膜行業一種常用的鍍膜處理方法。物理氣相沉積法 (PVD) 又可分為真空鍍，真空射和離子鍍（dù）等等，在活寒環 DLC 塗層上（shàng）采用的濺射（shè）+離子源技（jì）術（shù）是把工（gōng）件經清洗烘幹等前處理後放進封閉的膠（jiāo）室內通過抽真空、然發，電離或（huò）濺（jiàn）射等過程，最終在工件表（biǎo）麵形成金屬化合物過渡層（céng）和摻雜 DLC 塗層。

金屬（shǔ）離子（zǐ）來源於靶材，PVD處理時根不同的金（jīn）屬靶材和反應氣休，會生成不同種類的塗層，如: TIN(金黃色)、ZrN(青黃色（sè）)、CrN(銀灰色（sè）)、DLC(黑色)等等。PVD 是一種鍍（dù）方法，而不是鍍層種類。

PVD 是一種鍍膜的處理方法。而DLC 塗層就是一（yī）種采用 PVD處理（lǐ）方法獲得（dé）的塗層。DIC 是類金剛石塗層，兼具了金剛石和石的（de）特性，由於含有金剛石成分，塗層硬度（dù）高，是普通（tōng）鍍硬鉻（gè）環（huán）或氮化（huà）環硬度的 2~3 倍，具有更高（gāo）的耐磨損性（xìng）能,同時由於含有石墨成分，其摩擦係數極低(0.2 以下)，降低了環對缸（gāng）套的攻擊性，在惡劣潤滑條件下提高了環的抗拉缸性能，同時對解（jiě）決活塞環早期異常磨損效果顯著。同為 PVD 處理方式獲得，DLC 塗層（céng）與 CrN 硬質塗層比較，其最為突（tū）出的優點是（shì）大大降低了活塞環（huán）摩（mó）擦功耗。在發動機設計時，為了改善發動機的燃油耗，應盡可（kě）能地將燃燒能（néng）量無損地作為驅動力加以有效（xiào）利用。減少發動機滑動部件摩擦可直（zhí）接降低這種能量的損失，它直（zhí）接關係到發動機燃油耗的改善。資料顯示（shì）活塞/活塞（sāi）環部分的摩擦（cā）隨（suí）著發動機轉速（sù）的升高（gāo）而增加，在發動機總摩擦損失中占 40~50%，而DLC 塗層活塞環可有效降低摩擦（cā）功耗。

DLC 塗（tú）層（céng）應用於活塞環，選擇不同的金屬和金屬氮化物、碳化（huà）物作為過渡層，DLC 層摻雜金屬合金。這些工（gōng）作都不同程度的改進了 DLC 塗層的力學、摩擦磨損以及各種物理化學性能，從而解決了 DLC 塗層應用於活塞環的一些技術瓶頸。目前在活塞環上主要是采（cǎi）用先將活塞環（huán）進行氣體氮化或離子氮化,然後再與 DLC 塗層結合的複合處（chù）理方式，由於氮化後的活塞環基體表麵有較深的硬化層,具有一定的硬（yìng）度、耐磨性和殘餘壓應力,構成了DLC 塗層理想支承體,其承載能力遠遠超過未氮化基材，塗層的附著性能都大為提高。同時由於進行了全（quán）表（biǎo）麵的氮化處理，進而提高了活塞環的整體耐磨性。