不同類型DLC塗層在不同零部件中體現的摩擦學優勢
來源:技術支持 | 發布日期:2023-09-22

PVD塗層(céng)在汽車行業的大戲是從1995年開始上演(yǎn)的,首先在柴油高壓燃油噴射(shè)係統上大放(fàng)異彩。從此,降低磨(mó)損和(hé)減少摩擦做功就成了PVD塗層在汽(qì)車行業中的金字招牌。這(zhè)個摩擦學塗層DLC在氣門機構零件上應用(yòng)之後,摩擦功耗竟然減少了40%,真的是輕鬆實現更好的燃油經濟性(xìng)和CO2減排,汽油發動機也可以通過(guò)應用降低(dī)磨損(sǔn)、減(jiǎn)少摩擦的PVD塗層來提(tí)升自身(shēn)實力。不得不說,塗層真的是個神奇(qí)的存在,它已(yǐ)經成為了提(tí)高零(líng)部件性能進而增(zēng)強發(fā)動機性能的(de)不二之選!

一、無定形含(hán)氫DLC

DLC塗層有許多種。開始(shǐ)是摻雜金屬的DLC被用在發動機部件上。Me-DLC的典(diǎn)型應用是渦輪增壓柴油(yóu)機燃油噴射(shè)器部件和軸承(chéng)。Me-DLC塗層是用金屬或陶瓷靶反應濺射製成,硬度在(zài)1200-2000HV之間變化,幹磨標準摩擦係數通常在0.1-0.2之間(jiān)。Me-DLC塗層的抗衝擊疲勞(láo)的能力特別地得到了認可,現在仍然廣泛應(yīng)用在多種零件上,例如軸承、活塞環。因為不斷提高(gāo)的要求特別是渦輪增(zēng)壓柴油噴射(shè)器的發展,Me-DLC塗層的耐磨損(sǔn)能力已不能滿足要求。很快(kuài)地(dì)含氫無定型碳DLC(a-C;H)就被用來(lái)防止不斷增加的噴射壓力帶來的燃油(yóu)噴射(shè)器係統的磨損。用PACVD技術生產的含氫無定型碳DLC(a-C;H)塗(tú)層硬(yìng)度可達2500HV,標準摩擦係數範圍是0.05-0.15,典型應用是在渦輪增壓柴油燃油噴射器(qì)部件、活塞銷和氣門配氣機構部件。與PACVD技術相對應的是用碳靶磁控濺射生成的更耐磨的含氫(qīng)無定型碳DLC(a-C;H)塗層,硬度(dù)可以更高 (3500H) 而摩擦(cā)也更低(dī)(特別是與(yǔ)油混(hún)合時),缺(quē)點也同樣明顯,用(yòng)石墨(mò)靶濺射的(de)沉積速率明顯低於用PACVD方法,因此生產成本較高。

二、塗層與零部件和潤滑(huá)油緊密相關

摩擦學塗層需要進行調(diào)節以滿足具體零件的需要。想要找到最佳(jiā)的摩(mó)擦減少方案嗎?就(jiù)得看(kàn)具體(tǐ)零件、塗層和潤滑條件!為了給每(měi)個零件找到最(zuì)合適的塗層和摩(mó)擦條件,在(zài)科學家們努力!一個神奇的(de)摩擦學(xué)技術出爐,就(jiù)是無氫(qīng)DLC塗層(ta-C),它就像金剛石一樣結實(shí),硬度可以達到4000-7000Hv,在(zài)有油潤滑的時候摩擦係數範圍(wéi)大概在0.02-0.1之間。不過呢,它有點小(xiǎo)毛病,就是表麵粗糙度有點高,塗(tú)層應力大,而且抗(kàng)熱能(néng)力有限(200℃)。所以,用完之後零件還需要進行後期處(chù)理哦。另外,還有一項高級(jí)技(jì)術叫做摻(chān)S的DLC塗層DLC(a-C;H-Si),它在有潤滑的(de)條件下DLC(a-C;H-S)摩擦係數就低於PACVD塗層啦!通過調節塗層就(jiù)可(kě)以達到最優水平哦它結合了硬度和減少摩擦(cā)的優點,還有更高的耐熱能力

三、不同工件(jiàn)應用(yòng)不同的DLC塗層方案

   汽車零件的批量生產(chǎn)使選擇一個特定設備為具體零件製備特定塗層成為很自然的事情(qíng)。由(yóu)於應用於(yú)汽車零件的塗層在不同的領域變化不同。DLC塗層批量生產應用於汽車行業(yè)還不到15年,因此還有許(xǔ)多領域需要研究,零部件行業不斷增長的需(xū)求,很多的需求需要發展解決。但DLC塗層已被證明可以在未來發動機降低CO2排(pái)放開發中扮演很重要的角色。無論哪種選擇(zé):Me.DLC,PACVD,濺(jiàn)DLC,Ta-C 或(huò)摻矽 DLC,最好的塗層方案將會是經過(guò)調節適應具體零件及其潤滑條件需要的塗層。

【責任編輯】小編(biān)

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