本（běn）文介紹了采用 PVD 處理方法獲得的 DLC 塗層（céng），針對 DLC 塗層應用於活塞環，提高活（huó）塞環耐磨、減摩（mó）性能做了重點介紹，並（bìng）敘述了（le）該領域的發展現狀及趨（qū）勢。活塞環PVD 處理方法 DLC 塗層（céng）耐磨、減摩、摩擦（cā）功耗自1860 年（nián）法國人勒努瓦 (Lenoir，Jean Joseph Etienne) 首次在內燃機中采（cǎi）用（yòng）了彈力活塞環，經過一百多年的發展（zhǎn），內燃機活塞環的（de）結構、尺寸設計日趨係列化（huà）、標準化，目前改進的重點主要集中（zhōng）在材料和表麵處理，特別是表麵處理（lǐ）技術的突破會是以後活寒環技（jì）術（shù）發展（zhǎn）的前沿。本（běn）文重點介紹一種近幾年來活塞環領域內廣（guǎng）泛關注的表麵處理塗（tú）層一-類金剛石塗層(DLC)。

什麽是PVD處理技術？

PVD是為（wéi）物理氣沉積，它本是鍍膜行業一種常用的鍍膜處理方（fāng）法。物理氣相沉積法 (PVD) 又可分為真空鍍，真空射和離子鍍等等，在活寒環 DLC 塗層上采用的濺射+離子源（yuán）技術是把工件經清（qīng）洗烘幹等前處理後放進封（fēng）閉的膠室內通過抽真空、然發，電離或濺射等過程，最終在（zài）工件（jiàn）表（biǎo）麵形成金屬化合物過渡層和（hé）摻雜 DLC 塗層。

金屬離子來源於靶材，PVD處理時根不（bú）同的金屬靶材和反應氣休，會生成（chéng）不同種類的塗層，如: TIN(金黃色)、ZrN(青黃色（sè）)、CrN(銀灰色)、DLC(黑色（sè）)等等（děng）。PVD 是一種鍍方法（fǎ），而（ér）不是鍍層（céng）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處理方法獲（huò）得的塗層。DIC 是類金剛石塗層，兼（jiān）具了金剛石和石的特性，由（yóu）於（yú）含有金（jīn）剛石成分，塗層硬度高，是普通鍍硬鉻環或（huò）氮化環硬度的 2~3 倍，具有更高的耐磨損性能,同時由於（yú）含有石墨成分，其摩擦係數極低（dī）(0.2 以下（xià）)，降低了環對缸套的攻擊性，在惡劣潤滑條件下提高了環的抗拉缸性能，同時（shí）對解決活塞（sāi）環（huán）早期異常磨損效果顯（xiǎn）著。同為 PVD 處理方式獲得（dé），DLC 塗層與 CrN 硬質塗（tú）層比較，其最為突出的優點是（shì）大（dà）大降低了（le）活塞（sāi）環摩擦功耗。在發動機設（shè）計時，為（wéi）了改善發動機的燃油耗，應盡可能地將燃燒能量無損地作為（wéi）驅動力加（jiā）以有效利用。減少發動機滑動部件（jiàn）摩擦可直（zhí）接降低這種能量的損失，它直接關（guān）係到（dào）發動機燃油耗的改善。資料顯示活塞/活（huó）塞環部分的（de）摩擦隨著發動（dòng）機轉（zhuǎn）速的升（shēng）高（gāo）而增加，在發動機總摩（mó）擦損失中占 40~50%，而DLC 塗層活塞（sāi）環可有效（xiào）降低摩擦功（gōng）耗。

DLC 塗層應用於活塞環，選擇不同的（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。這些工作都不同程度的改進了 DLC 塗層的（de）力學、摩擦磨損以（yǐ）及各種物理化學性能，從而（ér）解決了 DLC 塗層應用（yòng）於活塞環的一些技術瓶頸。目前在活塞環上主要是采用先將活塞環進行氣體氮（dàn）化或（huò）離子氮化,然後再與 DLC 塗層結合的（de）複合處理方式（shì），由於氮化後的活塞環基體表麵（miàn）有較深的硬化層,具有（yǒu）一定的硬度、耐磨性和殘（cán）餘壓應力,構成了DLC 塗層理想支承體,其承載能力遠遠超（chāo）過未氮化基材，塗層的附著性能都（dōu）大為提高。同時由於進行（háng）了全表麵的氮化處理，進而提高（gāo）了活塞環的整體耐磨性。