耐磨的压缩机活塞及其制备方法

摘要

本发明涉及一种耐磨的压缩机活塞，包括一压缩机活塞本体，该压缩机活塞本体外壁一端制有导向带，另一端制有密封带，在压缩机活塞本体外壁上制有活塞销孔，其在导向带以及密封带外壁均喷涂有类金刚石薄膜。喷涂类金刚石薄膜的压缩机活塞耐磨性强，薄膜与活塞结合力强、薄膜韧性好、摩擦系数低、硬度高，提高了压缩机活塞的使用寿命，降低了成本。

主权项

一种耐磨的压缩机活塞的制备方法，包括一压缩机活塞本体，该压缩机活塞本体外壁一端制有导向带，另一端制有密封带，在压缩机活塞本体外壁上制有活塞销孔，在导向带以及密封带外壁均沉积有类金刚石薄膜，类金刚石薄膜从内层至外层分别包括基体渗氮层，铬扩散过渡层，碳、氮的富铬混合层以及类金刚石涂层，基体渗氮层的厚度为20～100nm，铬扩散过渡层的厚度为350～800nm，碳、氮的富铬混合层的厚度为100～300nm，类金刚石涂层的厚度为1000～1800nm，含氮量<10％，其特征在于：该制备方法包括的步骤如下：⑴、开启设备：将压缩机活塞处理后露出导向带以及密封带放入真空室内的转盘上，关闭真空室，使真空室压力为10^e‑2帕，开始升温，并保持温度在70～200℃；继续抽真空至小于6×10^e‑3帕为止；启动转盘，转盘转速1‑3转/分钟；⑵、压缩机活塞的清洗刻蚀：通入2～5标况毫升每分的氩气，使真空室内压力达到0.1～0.6帕；打开负偏压电源，对压缩机活塞施加负偏压‑500～‑1000伏；然后打开离子源，电压900～2000伏，电流80～180毫安,时间10～20分钟；⑶、抽气：关闭负偏压电源、离子源以及氩气，抽真空至小于6×10^e‑3帕；⑷、基体渗氮层沉积：通入1～2标况毫升每分的氮气，保持真空度0.1～0.6帕，开启负偏压电源‑2000伏，然后开启离子源电压900～2000伏，时间30～60分钟后，关闭离子源、负偏压电源以及氮气，形成基体渗氮层；⑸、铬扩散过渡层沉积：通入10～30标况毫升每分的氩气，至真空度0.5～1.3帕，开启负偏压电源至‑500～‑1000伏，开启磁控铬靶电源，电流3～6安，时间30～100分钟后，关闭氩气、磁控铬靶电源以及负偏压电源,形成铬扩散过渡层；⑹、碳、氮的富铬混合层沉积：同时通入10～30标况毫升每分的乙炔气以及3‑8标况毫升每分的氮气，真空度保持在0.2～0.6帕，开启负偏压电源‑1000～‑1500伏,开启离子源，电压1000～2000伏，沉积时间40～90分钟，形成碳、氮的富铬混合层；⑺、类金刚石涂层沉积：降低50％的氮气流量，继续沉积，时间80～100分钟；关闭氮气，继续沉积60分钟，形成类金刚石涂层；⑻、保养：关闭所有气体，负偏压电源以及离子源电源，保持抽真空，控制真空度在10³帕，10～30分钟，得到耐磨的压缩机活塞。