Dlc複合塗層氣缸套的製作方法
2024-02-04 15:00:15
Dlc複合塗層氣缸套的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種DLC複合塗層氣缸套，包括氣缸套本體，所述氣缸套本體的內壁設有Si-C過渡層，Si-C過渡層內壁設有DLC塗層。本實用新型簡單易行，應用氣相沉積對氣缸套內表面上進行鍍膜以提高氣缸套的耐磨性和抗穴蝕性，本實用新型不僅可以應用於氣缸套的內表面，也可以應用於溼式氣缸套的外表面水道部分，充分滿足現代發動機的要求，應用前景廣闊。
【專利說明】DLC複合塗層~^缸套
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於氣缸套生產【技術領域】，特別涉及一種DLC複合塗層氣缸套。
【背景技術】
[0002]氣缸套是發動機的重要核心零件之一，處於發動機的「心臟」部位，氣缸套與活塞、氣缸蓋共同組成密閉的氣缸工作空間。在氣缸套的運行過程中，與活塞環發生摩擦，容易發生早磨現象，且缸套在長時間運行之後，容易發生穴蝕現象，雖然目前可以通過改變材質的方法，來提高耐磨性和耐蝕性，但很有限，仍然無法滿足發動機高功率和高排放的要求。
實用新型內容
[0003]本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種可提高氣缸套耐磨性和耐腐蝕的DLC複合塗層氣缸套。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提出以下技術方案:DLC複合塗層氣缸套，包括氣缸套本體，所述氣缸套本體的內壁設有S1-C過渡層，S1-C過渡層內壁設有DLC塗層。
[0005]所述S1-C過渡層為三甲基矽烷氣體採用氣相沉積技術塗覆沉積在氣缸套本體的內表面，S1-C過渡層的厚度為2um。
[0006]所述DLC塗層為碳氫氣體採用氣相沉積技術塗覆沉積在S1-C過渡層的內表面，DLC塗層厚度為3.5-5um。
[0007]「DLC」是英文`「DIAMOND-LIKE CARBON」(類金剛石鍍膜)的縮寫。DLC是一種由碳元素構成、在性質上和鑽石類似，同時又具有石墨原子組成結構的物質。DLC是一種非晶態薄膜，由於具有高硬度和高彈性模量，低摩擦因數，耐磨損以及良好的真空摩擦學特性，很適合於作為耐磨塗層。
[0008]採用上述技術方案，S1-C過渡層可以保證DLC與氣缸套內表面之間有很好的結合力。與沒有DLC塗層的氣缸套相比，本實用新型氣缸套表面的硬度可達到1500HV，氣缸套表面的摩擦係數降低了 19%，經過中性鹽霧試驗表明，有塗層的氣缸套相比沒有塗層的氣缸套，腐蝕失重率降低了 15%，而且在發動機滿負荷運行的條件下，運行速度從1000到1400rpm，燃油消耗減少了 2.5%，間接地減少了氣體排放，並且DLC塗層氣缸套和沒有DLC塗層的氣缸套相比，對氣缸套表面的絎磨粗糙度的控制沒有多大影響。
[0009]本實用新型簡單易行，應用氣相沉積對氣缸套內表面上進行鍍膜以提高氣缸套的耐磨性和抗穴蝕性，本實用新型不僅可以應用於氣缸套的內表面，也可以應用於溼式氣缸套的外表面水道部分，充分滿足現代發動機的要求，應用前景廣闊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0011]圖2是圖1當中A處的放大圖。【具體實施方式】
[0012]如圖1和圖2所示，本實用新型的DLC複合塗層氣缸套，包括氣缸套本體I，氣缸套本體I的內壁設有S1-C過渡層2，S1-C過渡層2內壁設有DLC塗層3。
[0013]S1-C過渡層2為三甲基矽烷氣體採用氣相沉積技術塗覆沉積在氣缸套本體I的內表面，S1-C過渡層的厚度為2um。
[0014]DLC塗層3為碳氫氣體採用氣相沉積技術塗覆沉積在S1-C過渡層2的內表面，DLC塗層3厚度為3.5-5um。
[0015]本實用新型的生產工藝採用以下步驟:
[0016](I)、把工件放入密閉室，對密閉室抽真空，使密閉室內的氣壓達到14毫託；
[0017](2)、向密閉室內充入Ar氣，並在工件上加載4KV的脈衝負偏壓，由於工件表面為陰極，工件表面不斷向外釋放電子，電子與Ar原子發生碰撞使其電離，這時整個密閉室內部都充滿了內置陰極管放電等離子體，Ar帶正電，受到工件的吸引加速轟擊表面，實現等離子體清洗工件表面；
[0018](3)、向密閉室中充入三甲基矽烷氣體，在工件內表面先形成2um的S1-C過渡層；
[0019](4)、向密閉室中通入碳氫氣體，就可以在工件內表面形成DLC塗層，DLC塗層厚度為3.5-5um,該DLC塗層為ta_C純碳薄膜或薄膜a_C:H: X。
[0020]步驟(4)中的碳氫氣體為乙炔或甲烷。
[0021]步驟(4)中的X是金屬元素或非金屬元素。所述非金屬元素為S1、0或N元素。
[0022]上述工件即為氣缸套本體I，DLC塗層3緻密，通過S1-C過渡層2與氣缸套I之間有著良好的結合力。
[0023]本實施例並沒有對本實用新型的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬於本實用新型技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1.DLC複合塗層氣缸套，包括氣缸套本體，其特徵在於:所述氣缸套本體的內壁設有S1-C過渡層，S1-C過渡層內壁設有DLC塗層。
2.根據權利要求1所述的DLC複合塗層氣缸套，其特徵在於:所述S1-C過渡層為三甲基矽烷氣體採用氣相沉積技術塗覆沉積在氣缸套本體的內表面，S1-C過渡層的厚度為2um0
3.根據權利要求1或2所述的DLC複合塗層氣缸套，其特徵在於:所述DLC塗層為碳氫氣體採用氣相沉積技術塗覆沉積在S1-C過渡層的內表面，DLC塗層厚度為3.5-5um。
【文檔編號】F16J10/04GK203463639SQ201320540774
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月2日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】李紅傑, 徐超, 薛振宇 申請人:河南省中原內配股份有限公司