CN111183269A - 具有耐蚀滑动面的涂覆阀门部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及阀门部件，其包括具有滑动面的基材，滑动面设计成在阀门操作过程中经经受相对于另一表面的滑动，其中该滑动面的至少一部分涂覆有涂层，该涂层包括含有钨的底层和沉积在底层上的上层，该上层含有类金刚石碳，其中该底层含有碳并具有至少1微米的层厚，该上层的摩擦系数小于底层并且具有至少1.5微米的层厚。

Description

具有耐蚀滑动面的涂覆阀门部件
本发明涉及具有涂覆滑动面的阀门部件，其显示出低摩擦和低磨损性能和高耐蚀性，还涉及制造阀门部件的方法。
背景技术
在文献WO2013129939A1中提出了在阀操作过程中经受滑动的闸门阀表面上提供具有类金刚石碳(DLC)顶层的涂层以改善摩擦性能。根据该提议，DLC涂层包含sp3键或sp2和sp3键的组合并且含有优选大于16原子％的氢。
在文献US2004118455A1中提出了在闸门阀的表面上施加多层涂层，该表面打算彼此相对滑动，其中，该多层涂层至少包括比基材硬的可被直接沉积在待涂覆基材表面的薄加强层和作为顶层被沉积在加强层上的薄无定形金刚石耐磨和减摩层。适用于加强层的材料可以包含Cr、Ti、W、Zr和过去已知用于硬质涂层的任何其它金属的化合物。该化合物例如可以是氮化物、碳化物、碳氮化物及含氮、氧和碳的其它混合相材料。氮化铬作为一种用于加强层的高度优选材料被提及。另外，传统的类金刚石碳(DLC)也作为适用于加强层的另一种材料被提及并且必须截然不同于用作顶层的无定形金刚石材料。此文献将无定形金刚石碳称作一种非晶态碳，其常被称为四面体键合无定形碳(taC)且提到了它的特点可以是具有至少40％的sp3碳键合、至少45GPa的硬度和至少400GPa的弹性模量。加强层旨在支承无定形金刚石顶层并且具有相比于只使用无定形金刚石层改善涂层耐划和耐磨性的主要功能。加强层和无定形金刚石层的厚度被分别建议为在500纳米至10微米之间和在100纳米至2微米之间。
根据现有技术的上述涂层适用于获得在阀门操作中暴露于滑动的闸门阀表面的低摩擦和低磨损。但仍然需要在暴露于腐蚀性物质的阀门部件表面上获得合适的耐蚀性。
本发明的目的
本发明的主要目的是提供一种阀门部件和一种制造阀门部件的方法，阀门部件具有要在阀门操作过程中遇到滑动的滑动面，其同时显示出就耐蚀性和耐划性而言的低摩擦高耐磨性并在暴露于腐蚀性物质时显示出高耐蚀性。
本发明的说明
此目的可以通过一种根据权利要求1的阀门部件和一种根据权利要求7的用于制造阀门部件的方法来实现。
本发明的目的通过提供一种阀门部件来实现，其具有包括至少一个由第一材料制成的滑动面的基材。第一材料是基材的材料。滑动面被设计成在阀门操作过程中接受相对于另一表面的滑动。使滑动面相对于另一表面滑动意味着该滑动面可以直接在另一表面上滑动，但也可以在滑动面上有一个或多个层，在滑动面上的所述层直接在所述另一表面上滑动。至少该滑动面的一部分涂覆有如下涂层，其包括含有钨的底层和沉积在第一层上(即在底层上)的上层，该上层含有类金刚石碳(DLC)，其中：
-该底层含有碳且具有至少11微米的层厚，和
-该上层的摩擦系数比底层小并且该上层具有至少1.5微米的层厚。
底层
底层的至少11微米的厚度尤其至少对下述情况有益：
-保证足够高的耐蚀性，
-保证足够高的耐划性，
-保证足够高的耐磨性。
该上层优选作为最外层(也称为顶层)被沉积。
该上层可以是含氢的DLC层或不含氢的DLC层，其也可以被称为无氢DLC层。
根据本发明的一个优选实施例，该底层由碳化钨制造或包含碳化钨。
优选地，该底层包含碳化钨。碳化钨尤其有益于上述优点，像保证足够高的耐蚀性、足够高的耐划性和足够高的耐磨性。
根据本发明的另一个实施例，该底层包含钨和碳但没有任何碳化物。
底层作为支承层，并且至少11微米的厚度可以获得相当高的耐划强度。
该底层的层厚最好是至少12微米。这保证了更高的耐蚀性。该底层优选具有在12微米和30微米、更优选是在20微米和30微米之间的层厚。这保证了高的耐划性。
上述的有益效果在如下情况下是相当可观的，在此所沉积的底层含有碳化钨。因此，发明人尤其建议制造含有碳化钨或由碳化钨制造的底层。
通过涂覆根据本发明的阀门部件，可以获得足够小的摩擦以允许使用尺寸减小的致动器。
本发明特别适用于获得小磨损以得到用于水下闸门阀的长使用寿命(超过30年)。
由碳化钨制造的靶或者由碳化钨和镍制造的靶的纯溅射导致很脆的涂层，其中镍优选只被用作结合剂。因此，发明人优选建议如此制造上述碳化钨涂层，在沉积这种层时不仅使用在纯溅射时将会采用的氩气，也使用含碳和氢的气体(例如乙炔、甲烷...)，例如在溅射碳化钨靶以改善韧性性能时。韧性性能优选可以例如按照HRC硬度计试验和划痕试验来测量。
为了上述紧接的实施例的沉积，发明人建议使用PVD溅射工艺来沉积附着层和底层。PVD溅射的APA-CVD或ARC蒸发或HIPIMS优选被用于沉积上层。
通过提供一种根据权利要求7的用于制造阀门部件的方法来达成本发明的目的。
PVD溅射工艺优选被用于沉积该底层，PVD溅射的PA-CVD或ARC蒸发或HIPIMS被用于沉积上层。
优选在涂层和滑动面之间，优选利用PVD溅射工艺作为附着层沉积铬层。
该底层优选包括：
含有Cr和WC的第一底层，其中，所形成的第一底层具有多层结构，其包括：
沉积在铬附着层上的第一亚层、沉积在第一亚层上的第二亚层和沉积在第二亚层上的第三亚层，
其中，如果只考虑第一底层中的铬含量和碳化钨含量，则：
第一亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，此时最初的Cr平均浓度为100原子％并且最初的WC平均浓度为0原子％，
第二亚层是沿其厚度具有恒定的Cr和WC平均浓度的层，
第三亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，此时最终的Cr平均浓度为0原子％且最终的WC平均浓度为100原子％，
沉积在第一底层上的第二底层含有WC+C或含有WC+C+H，
沉积在第二底层上的第三底层作为梯度层来沉积，其沿其厚度显示出减小的WC平均浓度，此时最终的WC平均浓度为0原子％，和
DLC的上层，
其中为了沉积铬层，铬靶在氩气气氛中被溅射，随后为了沉积第一亚层，WC靶在溅射功率连续增大的同时通过连续增大溅射功率被沉积，同时在铬靶处的溅射功率可保持恒定，
其中为了沉积第二亚层，铬靶的和WC靶的溅射功率保持恒定，
其中为了沉积第三亚层，在铬靶处的溅射功率被连续减小直至铬靶断开，在WC靶处的溅射功率被保持恒定或连续增大，
其中为了沉积第二底层，含碳气体例如乙炔气被注入涂覆室且维持恒定，
其中为了沉积第三底层，在WC靶处的溅射功率被连续减小直至WC靶断开，同时乙炔气流被增大以及偏电压被提高直至达到DLC上层沉积所期望的条件。
图1和图2示出了被用于涂覆根据本发明的上述涂覆阀门部件的涂层设计的草图。
图1示出涂覆在基材1上的涂层2。根据本发明的涂层设计包括一个沉积在基材1表面10上的底层21、一个作为最外表层(顶层)沉积在底层21上的上层22。基材1例如可以是阀门部件或者阀门的一部分如阀座。
图2示出根据本发明的涂层设计的优选实施例，其包括底层21和作为最外表层沉积的上层22，其中底层21被制造为包括三层：第一底层211，沉积在第一底层上的第二底层212，沉积在第二底层上的第三底层213，其中第二底层212比第一底层211厚。第二底层212比第三底层213厚。第二底层212比上层22厚。
根据本发明的一个优选实施例：
-第一底层211由WC(碳化钨)制造或含有WC或者由W(钨)制造或含有W，
-第二底层212由WC(碳化钨)制造或含有WC，或者由W(钨)制造或含有W，或者由WC掺杂DLC(也称为a-C:H:WC或WC/C)制造或含有WC掺杂DLC，或者由W掺杂DLC(也称为a-C:H:W)制造或含有W掺杂DLC，
-第三底层213由WC掺杂DLC制造或含有WC掺杂DLC或者由W掺杂DLC(a-C:H:W)制造或含有W掺杂DLC，和
-上层22由DLC制造或包含DLC。
在本发明的上下文中将采用以下缩写：
-DLC：含氢或不含氢的类金刚石碳，
-W：钨，
-C：碳，
-WC：碳化钨，
-WC+C：含有碳化钨的无定形碳层或含额外碳的碳化钨层，
-WC掺杂DLC：含有碳化钨的DLC，
-W掺杂DLC：含有钨但不含碳化钨的DLC，
-HVOF：高速氧气燃料喷涂，
-PVD：物理气相沉积，
-ARC蒸发：PVD工艺，其中电弧电流被施加至靶以使其作为阴极工作且产生电弧以从从靶蒸发材料，
-溅射：PVD工艺，其中溅射功率被施加至靶以使其作为阴极工作且将正氩离子加速到靶表面以自靶产生材料粉末化，
-CVD：化学气相沉积，
-PA-CVD或PE-CVD：等离子体辅助化学气相沉积或等离子体增强化学蒸气沉积，和
-HiPIMS或HPPM：高功率脉冲磁控溅射或高功率脉冲磁溅射。
DLC是常用来指称类金刚石碳的已知的缩写，其是一种含有具有sp3和sp2杂化碳-碳键的混合或者主要含或只含sp3杂化碳-碳键的无定形碳材料。
如上所述，发明人出乎意料地发现了底层21的厚度扮演了用于获得令人满意的耐蚀性、耐划性和耐磨性的极具决定性的角色。因此，发明人建议优选使用底层21厚度为至少11微米，优选为至少12微米，更优选为至少20微米，更优选地在20微米和30微米之间。
上述的有益效果在底层被沉积为含有碳化钨的情况下是特别显著的。因此，发明人尤其建议制造含有碳化钨由碳化钨制造的底层21。
根据本发明的另一实施例，上层22被沉积为由DLC构成，底层21被沉积为含有钨和碳但不含任何碳化物、尤其是不含碳化钨。在这样的情况下，底层例如可以按照如下方式沉积：
-由一个或多个由W掺杂DLC制成的层组成，或者
-由一个或多个由W制成的层构成，或者
-由两层构成，更确切说，两层之一最靠近基材1被沉积且由W制成，另一层最靠近上层22沉积且由W掺杂DLC制成，或者
-由两层组成，更确切说，两层中之一层被沉积为最靠近基材1并由W掺杂DLC制成，另一层被沉积为最靠近上层22被沉积且由W掺杂DLC制成，其中，每一层在成分上区别于另一层，例如最靠近上层布置的层包含比最靠近基材所沉积的层更低的W含量。
本发明的一个更优选实施例在图3中被示出并且包括：
-作为附着层3所沉积的铬层被沉积在基材1的基材表面10和第一底层211之间，该附着层优选是厚度在200纳米和600纳米之间、更优选在300纳米和500纳米之间的铬层，
-含有铬和碳化钨的第一底层211，其中第一底层211成形为具有多层结构，其包括：
○沉积在铬附着层3上的第一亚层、沉积在第一亚层上的第二亚层和沉积在第二亚层上的第三亚层，
○其中如果只考虑第一底层211中的铬含量和碳化钨含量，则：
■第一亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，此时最初的Cr平均浓度为100原子％和最初的WC平均浓度为0原子％，
■第二亚层是沿其厚度具有恒定的Cr和WC平均浓度的层，其优选显示出高于5原子％且低于95原子％的Cr平均浓度和高于5原子％和低于95原子％的WC平均浓度，
■第三亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，此时的最终的Cr平均浓度为0原子％和最终的WC平均浓度为100原子％，
沉积在第一底层211上的第二底层212含有WC+C或含有WC+C+H，其层厚优选在11微米和50微米之间、更优选在12微米和30微米之间、还更优选在20微米和30微米之间，
-沉积在第二底层212上的第三底层213作为梯度层沉积，其沿其厚度显示出减小的WC平均浓度，此时的最终的WC平均浓度为0原子％，和
-DLC的上层22，其层厚优选大于1.5微米，更优选大于2微米，还更优选在3微米和5微米之间。
为了沉积上述紧接的实施例，发明人建议使用PVD溅射工艺来沉积附着层3和底层21。PVD溅射的APA-CVD或ARC蒸发或者HIPIMS优选被用于沉积上层22。
为了沉积铬层，可在氩气气氛中溅射铬靶。优选在沉积第一亚层之后，WC靶可以在在铬靶处的溅射功率保持恒定的同时通过连续提高溅射功率来溅射。为了沉积第二亚层，铬靶和碳化钨靶的溅射功率可以维持恒定。为了沉积第三亚层，在铬靶处的溅射功率可被连续减小直至铬靶断开，并且在碳化钨靶处的溅射功率可被保持恒定或连续增大。为了沉积第二底层212，含碳气体例如乙炔气可被注入涂覆室且保持恒定。为了沉积第三底层213，在WC靶处的溅射功率可被连续减小直至WC靶断开，同时乙炔气流可被增大以及偏电压可被增大直至达到沉积DLC上层22所期望的条件。
在WC靶溅射过程中使用含碳气体如乙炔出乎意料地产生相当好的优点，例如较低的粗糙度和较低脆性。
图10示出了通过在碳化钨底层沉积过程中使用含碳气体(如乙炔)来显著减小粗糙度值。
图10中的曲线图示出了通过以下涂层设计来测量的粗糙度值：
-V1(非创造性的)：3.5微米层厚的WC底层，WC通过在氩气气氛(无乙炔气)中溅射WC靶所沉积，和DLC上层。
-V3.1(创造性的)：25微米层厚的WC底层，WC通过在氩气气氛(无乙炔气)中溅射WC靶所沉积，和DLC上层。
-V3.2(创造性的)：25微米层厚的WC底层，WC在含氩气和乙炔(乙炔流50sccm)的气氛中溅射WC靶所沉积，和DLC上层。
图11在图11a中示出涂覆有涂层设计V3.1的样品表面的照片，在图11b中示出涂覆有涂层设计V3.2的样品表面，均是在HRC洛氏硬度压印之后。图11中的对比示出了因根据本发明的一个优选实施例通过在WC底层沉积时使用含碳气体(如乙炔)而减小脆性而得到的显著改善。在图11b所示的照片中，没有出现脱层而只有小的裂纹，而在图11a所示的照片中人们能看到所述涂层的清晰脱层。
本发明的例子
通常浓缩的盐酸被冲洗以除去阱的残余物(如碳酸钙)并且随之冲洗管和阀以完成所需要的该部件的定期清洁。因此，暴露于这种处理作用下的部件表面的高耐蚀性是所期望的。
为此缘故，通过实施本发明所获得的与闸门阀用因康镍合金基材的防蚀保护相关的改善的分析试验被执行。
试验和结果描述：
具有约50毫米直径的由因康镍合金718制造的试样，从而暴露在腐蚀流体下的表面示出了相当大的面积(大于1250mm2)，被用作样品。
完成利用15％盐酸的浸没试验。未涂覆的和涂覆的样品在室温通过使用以下试验参数被暴露在15％盐酸作用下：
●温度：室温；非脱气溶液
●氯化物含量：15％盐酸；等同于150克/升，
●持续时间：长达30天。
以下样品的耐蚀性被测试：
1.参考例1：由因康镍合金718制造的未涂覆的试样被打磨抛光和测试。
2.对比例2：因康镍合金718试样被打磨抛光，随后采用HVOF技术被涂覆具有约100微米厚度的WC涂层，随后被再次打磨抛光。
3.对比例3：因康镍合金718试样被打磨抛光，随后被涂覆WC涂层，附加涂覆有作为顶层被沉积的DLC层。
4.对比例4：因康镍合金718试样被打磨抛光，随后被涂覆具有3.5微米层厚的WC涂层，此时用PVD技术来沉积，还附加被涂覆具有1微米层厚的DLC层，其作为最外表层通过使用PA-CVD技术来沉积。
5.发明例5.1-5.4：因康镍合金718试样被打磨抛光，随后被涂覆具有11微米层厚的WC涂层，其利用PVD技术被沉积，并且还附加涂覆有DLC层，其利用PA-CVD技术作为最外表层被沉积。对于例5.1，沉积具有1微米层厚的DLC层，对于例5.2-5.4，沉积具有2微米层厚的DLC层。例5.3中的涂层设计与例5.2中的区别在于，例5.3中的涂层设计附加包括作为附着层被沉积在被打磨抛光的因康镍合金试样表面和11微米厚WC层之间的金属铬层，铬附着层的层厚在200至300纳米之间。在例5.3和5.4中的涂层设计是相同的。例5.3和5.4之间的唯一区别是由在WC层沉积过程中的一个涂覆参数的变化引起的。
6.发明例6：因康镍合金718试样被打磨抛光，随后采用PVD技术沉积涂覆具有25微米层厚的WC涂层，还附加被涂覆具有4微米层厚的DLC层，其作为最外表层利用PA-CVD技术来沉积。对于例6，没有作为附加层包含附加的金属铬层。采用了被用于沉积在例5.4中的WC涂层和DLC涂层的相同的沉积工艺。唯一的区别是沉积时间被分别延长以获得如上所述的较厚涂覆层。
图4示出了根据例1(参考)在浸泡在盐酸溶液中之前且分别在经受腐蚀试验7天和30天之后的未涂覆的因康镍合金718试样。在将因康镍合金718试样浸泡在15％盐酸溶液中之前，因康镍合金718试样的表面被打磨抛光并且看上去如图4a所示。在盐酸溶液中浸放7天后，因康镍合金718表面显示出清晰的腐蚀侵袭迹象，就像可以在如图4b所示的光学显微照片中看到的那样。照片4c、4d和4e示出了在盐酸中浸放30天后的因康镍合金718表面。在图4c所示的照片中，未涂覆的因康镍合金718表面看起来没有腐蚀，因为在此照片中未看到侵蚀。但是，如图4d所示的光学显微照片示出了清晰的腐蚀侵袭。可以在如图4e所示的SEM照片中清楚看到在盐酸溶液中浸放30天之后造成的表面形貌以及由腐蚀侵袭造成的孔。
图5示出因康镍合金718试样的照片，其根据例2(对比)利用HVFO技术被涂覆，其中具有100微米厚度的WC涂层被喷涂在因康镍合金718试样表面上并且随后经受腐蚀测试。在涂覆样品在氯化氢酸溶液(15％盐酸)中浸泡30天之后拍摄照片。人们能看到通过HVOF所喷涂的WC涂层脱离基材，这清楚表明这种涂层在真实应用在闸门阀中将自基材脱层并且将无法继续完成其功能。
图6示出在15％盐酸中浸放7天后根据例3(对比)所测试的涂层设计的照片。在此情况下，因康镍合金718试样被打磨抛光，随后按照与例2中一样的方式被涂覆100微米厚WC涂层，但在例3中WC喷涂层利用PA-CVD技术被附加沉积一个作为最外表层的DLC涂层。在例3中接受测试的整个涂层设计还包括沉积在WC喷涂层上的第一金属铬中间层(第一铬层)、沉积在第一铬层上的氮化铬层(CrN层)、沉积在氮化铬层上的第二金属铬中间层(第二铬层)、碳化铬(CrC层)梯度层。如此沉积第一薄铬层和第二薄铬层(各自均约200纳米厚)，在真空气氛中溅射铬靶，该真空气氛只含氩气作为工作气体但不含任何其它气体作为反应气体。如此沉积氮化铬层，在真空气氛中溅射铬靶，该真空气氛只含有氩气作为工作气体且只含有氮气作为反应气体。第二铬层之后是碳化铬层，其通过组合的溅射和PA-CVD工艺被沉积，在此，铬自铬靶在只含氩气作为工作气体且只含乙炔(C2H2)作为反应气体的真空气氛中被溅射。在靶处的溅射功率被减小，并且乙炔流被逐步增大以形成碳化铬梯度层。最后，铬靶操作被完全中断，且DLC层作为最外表层通过使用PA-CVD技术被沉积。DLC顶层已经在7天后被酸侵袭，从而无法再提供最初可得到的DLC层低摩擦性能。DLC涂层被至少部分去除，就像可以在图6中的照片中看到的那样。
图7示出根据例4(对比)在15％盐酸中浸放30天后被测试的涂层设计的照片。在此情况下，因康镍合金718试样被打磨抛光，随后被涂覆通过在只作为工作气体含有氩气而不含任何其它气体作为反应气体的真空气氛中溅射WC靶而沉积的3.5微米厚WC涂层，WC层还附加涂覆有1微米厚的DLC涂层，其利用PA-CVD技术作为最外表层被沉积。在盐酸中浸放30天后，如可以在图6中看到地，该涂层在基材上示出几处受创点(亮斑)。
为了沉积根据例5.1-5.3的涂层设计的测试的WC涂层，采用了与例4一样的沉积工艺。只是沉积时间被延长以制造具有11微米而不是3.5微米的层厚的WC涂层。为了沉积根据例5.4的涂层设计的测试的WC涂层，只对被用于制造WC涂层的沉积工艺做出一项改动。采用氩气和乙炔(C2H2)的混合物而不是只采用氩气。在此情况下，因康镍合金718试样被打磨抛光，随后被涂覆约300纳米厚的铬附着层，通过在真空气氛中溅射WC靶而直接在铬附着层上沉积11微米厚WC涂层，真空气氛只包含氩气作为工作气体和只包含乙炔(C2H2)作为反应气体。优选地，在只用氩气的沉积过程中在涂覆室内的气压被保持大约4×103毫巴，而为了还利用约50sccm的乙炔气流来沉积，维持涂覆室内的约4.5×103毫巴的气压。WC层还被附加涂覆2微米厚的DLC涂层，其利用PA-CVD技术作为最外表层被沉积。
图8示出在15％盐酸中浸放30天后根据(发明性)例5.4所测试的涂层设计的照片。在盐酸中浸放30天后，该涂层设计显示出一些斑点，在这里，基材受到侵袭，该涂层丧失，但量相比于例4小许多。
图9示出根据例6被打磨抛光和涂覆的因康镍合金试样在腐蚀试验后、即在15％盐酸中浸放30天后的照片。该涂层由具有25微米的、在含如上在例5.4中描述的氩气和乙炔的气氛中溅射WC靶所沉积的WC的底层，和作为最外表层沉积的、由DLC制成的、具有4微米层厚以提供在上表面具有低摩擦性能的涂层系统的上层构成。在盐酸中浸放30天后，缺陷数量很少。
为了在真实应用中也保证良好的结果，闸门和密封被涂覆且接受根据ISO10414-1的砂浆试验。
为了完成砂浆试验，闸门和密封被涂覆上：
-根据例6的本发明的涂层设计，其中的WC底层显示出25微米层厚，
-对比涂层设计，其与上述紧接的对比设计的区别是WC底层的层厚为10微米。
在砂浆试验中，具有10微米底层厚度的对比涂层受损且没有通过测试。
只有本发明的涂层能够通过测试。
尤其是上述的本发明涂层未显示出损坏且通过砂浆试验，这是在真实应用中成功的基础要求。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种阀门部件，包括具有至少一个滑动面(10)的基材(1)，该滑动面(10)被设计成在阀门操作过程中经受相对于另一表面滑动，其中，该滑动面(10)的至少一部分涂覆有涂层(2)，该涂层包括含有钨的底层(21)和沉积在该底层(21)上的上层(22)，该上层(22)含有类金刚石碳，其特征是，
-该底层(21)含有碳并具有至少11微米的层厚，
并且
-该上层(22)具有小于该底层(21)的摩擦系数并且具有至少1.5微米的层厚。
2.根据权利要求1的阀门部件，其中，该底层(21)具有至少12微米的层厚。
3.根据权利要求1的阀门部件，其中，该底层(21)具有在20至30微米之间的层厚。
4.根据前述权利要求之一的阀门部件，其特征是，该底层(21)含有通过在含氩气和含碳气体的真空室内PVD溅射WC靶而沉积的WC。
5.根据权利要求4的阀门部件，其特征是，该含碳气体是乙炔气。
6.根据权利要求1的阀门部件，其特征是，在该涂层(2)和该滑动面(10)之间作为附着层(3)沉积一个铬层，该底层(21)包括：
-含有Cr和WC的第一底层(211)，其中，该第一底层(211)被成形为具有多层结构，其包括：
○沉积在铬附着层(3)上的第一亚层、沉积在该第一亚层上的第二亚层和沉积在该第二亚层上的第三亚层，
○其中，如果只考虑该第一底层(211)中的Cr含量和WC含量，则：
■该第一亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，此时最初的Cr平均浓度为100原子％和最初的WC平均浓度为0原子％，
■该第二亚层是沿其厚度具有恒定的Cr和WC平均浓度的层，
■该第三亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，其中最终的Cr平均浓度为0原子％和最终的WC平均浓度为100原子％，
-沉积在该第一底层(211)上的含有WC+C或含有WC+C+H的第二底层(212)，
-沉积在该第二底层(212)上的且作为梯度层沉积的第三底层(213)，其沿其层厚显示出减小的WC平均浓度，其中最终的WC平均浓度为0原子％，和
-DLC的上层(22)。
7.一种用于制造阀门部件的方法，包括具有至少一个滑动面(10)的基材(1)，该滑动面设计成在阀门操作过程中经受相对于另一表面的滑动，
●其中，该滑动面(10)的至少一部分被涂层(2)涂覆，
●其中，该涂层(2)包括含有钨的底层(21)和含有类金刚石碳的上层(22)，
●其中，该上层(22)被沉积在该底层(21)上，
●其中，该底层(21)含有碳并具有至少11微米的层厚，并且其中，该上层(22)的摩擦系数小于该底层(21)并且该上层具有至少1.5微米的层厚。
8.根据权利要求7的方法，其特征是，PVD溅射工艺被用于沉积该底层(21)，并且PA-CVD或PVD溅射或ARC蒸发或HIPIMS被用于沉积该上层(22)。
9.根据权利要求7或8的方法，其特征是，在该涂层(2)和该滑动面(10)之间作为附着层(3)沉积Cr层，优选利用PVD溅射工艺。
10.根据权利要求9的方法，其特征是，该底层(21)包括含有Cr和WC的第一底层(211)，其中，该第一底层(211)被成形为具有多层结构，其包括：
○沉积在Cr附着层(3)上的第一亚层、沉积在该第一亚层上的第二亚层和沉积在该第二亚层上的第三亚层，
○其中，如果只考虑在该第一底层(211)中的Cr含量和WC含量，则：
■该第一亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，此时最初的Cr平均厚度为100原子％和最初的WC平均浓度为0原子％，
■该第二亚层是沿其厚度具有恒定的Cr和WC平均浓度的层，和
■该第三亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，此时最终的Cr平均浓度为0原子％，最终的WC平均浓度为100原子％，
-沉积在该第一底层(211)上的且含有WC+C或者含有WC+C+H的第二底层(212)，
-作为梯度层沉积在该第二底层(212)上的第三底层(213)，其沿其层厚显示出减小的WC平均浓度，此时最终的WC平均浓度为0原子％；和
DLC的上层(22)，
其中，为了沉积Cr层，在氩气氛中溅射铬靶，接着为了沉积该第一亚层，在溅射功率连续增大时通过连续增大溅射功率溅射WC靶，而在铬靶处的溅射功率能保持恒定，其中，为了沉积该第二亚层，铬靶的和WC靶的溅射功率都保持恒定，其中，为了沉积该第三亚层，在铬靶处的溅射功率被连续减小，直至铬靶断开，在WC靶处的溅射功率保持恒定或连续增大，其中，为了沉积该第二底层(212)，将含碳气体例如乙炔气注入涂覆室并维持恒定，
其中，为了沉积该第三底层(213)，在WC靶处的溅射功率被连续减小，直至WC靶断开，同时乙炔气流被增大以及偏电压被提高直至达到沉积DLC上层(22)所期望的条件。

Claims (10)

1.一种阀门部件，包括具有至少一个滑动面(10)的基材(1)，该滑动面(10)被设计成在阀门操作过程中经受相对于另一表面滑动，其中，该滑动面(10)的至少一部分涂覆有涂层(2)，该涂层包括含有钨的底层(21)和沉积在该底层(21)上的上层(22)，该上层(22)含有类金刚石碳，其特征是，
-该底层(21)含有碳并具有至少11微米的层厚，
并且
-该上层(22)具有小于该底层(21)的摩擦系数并且具有至少1.5微米的层厚。
2.根据权利要求1的阀门部件，其中，该底层(21)具有至少12微米的层厚。
3.根据权利要求1的阀门部件，其中，该底层(21)具有在20至30微米之间的层厚。
4.根据前述权利要求之一的阀门部件，其特征是，该底层(21)含有通过在含氩气和含碳气体的真空室内PVD溅射WC靶而沉积的WC。
5.根据权利要求4的阀门部件，其特征是，该含碳气体是乙炔气。
6.根据权利要求1的阀门部件，其特征是，在该涂层(2)和该滑动面(10)之间作为附着层(3)沉积一个铬层，该底层(21)包括：
-含有Cr和WC的第一底层(211)，其中，该第一底层(211)被成形为具有多层结构，其包括：
○沉积在铬附着层(3)上的第一亚层、沉积在该第一亚层上的第二亚层和沉积在该第二亚层上的第三亚层，
○其中，如果只考虑该第一底层(211)中的Cr含量和WC含量，则：
■该第一亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，此时最初的Cr平均浓度为100原子％和最初的WC平均浓度为0原子％，
■该第二亚层是沿其厚度具有恒定的Cr和WC平均浓度的层，
■该第三亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，其中最终的Cr平均浓度为0原子％和最终的WC平均浓度为100原子％，
-沉积在该第一底层(211)上的含有WC+C或含有WC+C+H的第二底层(212)，
-沉积在该第二底层(212)上的且作为梯度层沉积的第三底层(213)，其沿其层厚显示出减小的WC平均浓度，其中最终的WC平均浓度为0原子％，和
-DLC的上层(22)。
7.一种用于制造阀门部件的方法，包括具有至少一个滑动面(10)的基材(1)，该滑动面设计成在阀门操作过程中经受相对于另一表面的滑动，
●其中，该滑动面(10)的至少一部分被涂层(2)涂覆，
●其中，该涂层(2)包括含有钨的底层(21)和含有类金刚石碳的上层(22)，
●其中，该上层(22)被沉积在该底层(21)上，
●其中，该底层(21)含有碳并具有至少11微米的层厚，并且其中，该上层(22)的摩擦系数小于该底层(21)并且该上层具有至少1.5微米的层厚。
8.根据权利要求7的方法，其特征是，PVD溅射工艺被用于沉积该底层(21)，并且PVD溅射的PA-CVD或ARC蒸发或HIPIMS被用于沉积该上层(22)。
9.根据权利要求7或8的方法，其特征是，在该涂层(2)和该滑动面(10)之间作为附着层(3)沉积Cr层，优选利用PVD溅射工艺。
10.根据权利要求9的方法，其特征是，该底层(21)包括含有Cr和WC的第一底层(211)，其中，该第一底层(211)被成形为具有多层结构，其包括：
○沉积在Cr附着层(3)上的第一亚层、沉积在该第一亚层上的第二亚层和沉积在该第二亚层上的第三亚层，
○其中，如果只考虑在该第一底层(211)中的Cr含量和WC含量，则：
■该第一亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，此时最初的Cr平均厚度为100原子％和最初的WC平均浓度为0原子％，
■该第二亚层是沿其厚度具有恒定的Cr和WC平均浓度的层，和
■该第三亚层是梯度层，其沿其厚度朝向最外表层显示出减小的Cr平均浓度和增大的WC平均浓度，此时最终的Cr平均浓度为0原子％，最终的WC平均浓度为100原子％，
-沉积在该第一底层(211)上的且含有WC+C或者含有WC+C+H的第二底层(212)，
-作为梯度层沉积在该第二底层(212)上的第三底层(213)，其沿其层厚显示出减小的WC平均浓度，此时最终的WC平均浓度为0原子％；和
DLC的上层(22)，
其中，为了沉积Cr层，在氩气氛中溅射铬靶，接着为了沉积该第一亚层，在溅射功率连续增大时通过连续增大溅射功率溅射WC靶，而在铬靶处的溅射功率能保持恒定，其中，为了沉积该第二亚层，铬靶的和WC靶的溅射功率都保持恒定，其中，为了沉积该第三亚层，在铬靶处的溅射功率被连续减小，直至铬靶断开，在WC靶处的溅射功率保持恒定或连续增大，其中，为了沉积该第二底层(212)，将含碳气体例如乙炔气注入涂覆室并维持恒定，
其中，为了沉积该第三底层(213)，在WC靶处的溅射功率被连续减小，直至WC靶断开，同时乙炔气流被增大以及偏电压被提高直至达到沉积DLC上层(22)所期望的条件。
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