本文介紹了采用 PVD 處理方法獲得的 DLC 塗層，針（zhēn）對 DLC 塗層應用於活塞環，提高活塞環耐磨、減摩性能做了重（chóng）點介紹，並敘述（shù）了該（gāi）領域的發展現狀（zhuàng）及趨勢。活塞環PVD 處理方法（fǎ） DLC 塗層耐磨、減摩、摩擦功耗自1860 年法國人（rén）勒努瓦（wǎ） (Lenoir，Jean Joseph Etienne) 首次（cì）在內燃機中采用了彈力活塞環，經（jīng）過一百多年的發展，內燃機活塞環的結構、尺寸設計日趨係列化、標準化，目前改進的重點主要集中在材料和表麵處（chù）理，特（tè）別是表麵處理技術的突破會是以後活（huó）寒環技（jì）術發展的前沿。本文重點介紹一種近幾年來（lái）活塞環領域內廣泛關注的表麵處理塗層（céng）一-類金（jīn）剛石塗層(DLC)。

什麽是PVD處理技術（shù）？

PVD是為物理氣（qì）沉（chén）積，它本是鍍膜行業一種常用（yòng）的（de）鍍膜處理方法（fǎ）。物理氣相沉積法 (PVD) 又可分為真空鍍，真空射（shè）和（hé）離子（zǐ）鍍等等，在活寒環 DLC 塗層上采用的濺射+離子源技術是把工件（jiàn）經清（qīng）洗烘（hōng）幹等前處理後放進封閉的膠室內通過抽（chōu）真空、然發（fā），電離或濺（jiàn）射等過程，最終在工件表麵形成金屬（shǔ）化合物過渡層和摻雜 DLC 塗層。

金屬離子來源於（yú）靶材，PVD處（chù）理時根不同的金屬靶材和（hé）反應氣休，會生成不同種類的塗層（céng），如: TIN(金黃色)、ZrN(青（qīng）黃色)、CrN(銀灰色)、DLC(黑色)等等。PVD 是一種鍍方法，而不是鍍層種類。

PVD 是一種（zhǒng）鍍膜的處（chù）理方法（fǎ）。而DLC 塗層就是一種采用 PVD處理方法獲得的塗層。DIC 是類金剛石塗層，兼具（jù）了金剛石和石的特性，由於含有金剛石成分，塗層硬度高，是普通鍍硬鉻環或氮化（huà）環硬度的 2~3 倍，具（jù）有更（gèng）高的耐磨損性能,同時由於（yú）含有石墨成分（fèn），其摩擦係數極低(0.2 以下)，降低了環對缸套的攻擊性，在惡劣潤滑條（tiáo）件下提高了環的抗拉缸性能，同時（shí）對解決活塞環早期（qī）異常磨損效果顯著。同為 PVD 處理方式獲得，DLC 塗層與 CrN 硬質塗層比較，其（qí）最為突出的優點是大大（dà）降低了活塞環摩擦功耗。在發動機設計時，為了改善發動機的燃油耗，應盡可能地將（jiāng）燃燒能量（liàng）無損地作為驅動力加以（yǐ）有效利用。減少發動機滑動部件摩擦（cā）可（kě）直接降低這種能量的（de）損（sǔn）失，它直接關係到（dào）發動機燃油耗的改善。資料顯示活塞/活塞環部分的摩（mó）擦隨著發動機（jī）轉速的升高而增加，在發（fā）動機總摩擦損失中占 40~50%，而DLC 塗（tú）層活塞環可有效降低（dī）摩擦功耗。

DLC 塗層（céng）應用於活塞環，選擇不同的金屬和金屬氮化（huà）物、碳化物作為過渡層，DLC 層摻雜金屬合金（jīn）。這些工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（ér）解決了 DLC 塗層應用於活塞環的一（yī）些技術瓶頸。目前在活塞環上主要是采用先將活塞環進行氣（qì）體氮化或（huò）離子氮化,然後再與 DLC 塗層結合的複合處理方式，由於氮化後的活塞環基體表（biǎo）麵有較（jiào）深的硬化（huà）層,具（jù）有（yǒu）一定的硬度（dù）、耐磨性和殘餘壓應力,構（gòu）成了DLC 塗（tú）層理想支承體（tǐ）,其承載能力遠遠超過未氮化（huà）基材，塗層的附著性能都（dōu）大為提高。同（tóng）時由於進行了全表麵的氮化處理，進（jìn）而提（tí）高了活塞環的（de）整體耐（nài）磨性。