本文介紹了采用 PVD 處理方法獲（huò）得的 DLC 塗層，針對 DLC 塗層應用於活塞環，提高活塞環耐磨、減摩性能做了重點（diǎn）介紹，並敘述了該領（lǐng）域的發展現狀及趨（qū）勢。活塞環PVD 處理方法 DLC 塗層耐磨、減摩、摩擦功耗自1860 年法國人勒努瓦（wǎ） (Lenoir，Jean Joseph Etienne) 首次在內燃機中采用了彈力活塞環，經過（guò）一百多年的（de）發展，內燃機活塞（sāi）環的結構、尺寸設計日趨係列化、標準化（huà），目前（qián）改進的重點主要集中在材料和表麵處理，特別是表（biǎo）麵處理技（jì）術的突破（pò）會是以後活寒環技（jì）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（chù）理塗層（céng）一-類金剛石塗層(DLC)。

什麽是PVD處理技術？

PVD是為物理氣沉積，它本是鍍（dù）膜行（háng）業一種常用的鍍膜處理方法。物理氣相沉積（jī）法 (PVD) 又可分為真空鍍，真空射和離子鍍等（děng）等，在活寒（hán）環 DLC 塗層上采用的濺射+離子源技術是把工件經清洗烘幹等（děng）前處理後放進封閉的（de）膠室內通過（guò）抽真空、然發，電離或濺射等過程，最終在工件表麵形成金屬化合物過渡層和摻（chān）雜 DLC 塗層。

金屬離（lí）子（zǐ）來源於靶材，PVD處理時根不同的金屬（shǔ）靶材和反應氣休（xiū），會生成（chéng）不同種（zhǒng）類的塗層，如: TIN(金黃（huáng）色)、ZrN(青黃色)、CrN(銀灰色)、DLC(黑色)等等。PVD 是一種鍍方法，而不是鍍層種類。

PVD 是一種鍍膜的處理方法。而DLC 塗層就是一種采用 PVD處理（lǐ）方法獲得的塗層。DIC 是類金（jīn）剛石塗層，兼具了金剛（gāng）石和石的特性，由於含有金剛石成分，塗層硬度（dù）高，是普通鍍硬鉻環或（huò）氮（dàn）化環硬度的 2~3 倍（bèi），具有更高的耐磨損性能,同時由於含有（yǒu）石墨成分，其摩擦係數極低(0.2 以（yǐ）下)，降低了（le）環對缸套的攻擊性，在惡劣（liè）潤滑條件下提高了環的抗（kàng）拉缸性能，同時對解決活塞環早期異常磨損效果顯（xiǎn）著。同為 PVD 處理方式獲得，DLC 塗層與 CrN 硬質塗（tú）層比較，其（qí）最為突出的優點是大大降低了活（huó）塞環摩擦功耗。在發動機設計時，為了改善發動機的（de）燃油耗，應（yīng）盡可能（néng）地將燃（rán）燒能量無損地作為驅動力加以有效利用。減少發動機滑動部件摩擦可直接降低這種能量的損失，它直接關係到發動機燃油耗的改善。資料顯示活塞/活（huó）塞環部分的摩擦隨著發動機轉速的升高而增加（jiā），在發動（dòng）機總摩擦損（sǔn）失中占 40~50%，而DLC 塗層活塞環可有效降（jiàng）低摩擦功耗。

DLC 塗層應用於活塞環，選擇不同（tóng）的（de）金屬和金屬氮化物、碳化物作為過渡層，DLC 層摻雜金屬合金。這（zhè）些工作都不同程度的改進（jìn）了 DLC 塗（tú）層的力學、摩擦（cā）磨損以及各種物理（lǐ）化學性能，從而解決（jué）了 DLC 塗層應用於活塞環的一些技術瓶頸。目（mù）前在活塞（sāi）環（huán）上主要是采用（yòng）先將（jiāng）活塞環進行氣體氮化或離子氮化,然後再與 DLC 塗層結合（hé）的複（fù）合處理方式，由（yóu）於氮化後的活塞環基體表麵有較深的硬化層,具有（yǒu）一定的硬度、耐磨性和殘餘壓應力,構成了DLC 塗層理想支承體,其承（chéng）載能力遠遠超過未氮化（huà）基材，塗（tú）層的附著性（xìng）能都大為提高。同時由（yóu）於進行（háng）了全表麵的氮化處理，進而（ér）提高了活塞環的整體（tǐ）耐磨性（xìng）。