CN1219606A - 表面处理方法、滑动部件和活塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种表面处理方法,该方法包括在处理液中浸渍铝或铝合金,所述的处理液中含有一种氟的化合物和氟硅酸铵;而且浸渍铝或铝合金时所述处理液的温度为70－100℃;一种经过如此表面处理的活塞;一种镀覆一层由Al－OH－F化合物组成的表面膜的活塞;以及一种滑动部件,其滑动表面等部位镀覆一层滑动膜,该滑动膜,例如,由一种含铝、氟和氢氧基团的化合物组成;一种铝合金的表面处理膜,该膜在铝或铝合金的表面上形成并由一种氟化铝的氢氧化物组成,而且该膜中弥散分布有硅粒子。本发明所提供的表面处理方法,只需简单设备,且能降低处理成本。生产出的铝或铝合金具有优异的耐磨损、耐腐蚀等性能。而且生产出的滑动部件和活塞也具有优异的耐磨损等性能。

Description

表面处理方法、滑动部件和活塞

本发明涉及涉及铝或铝合金的表面处理方法，以及采用该表面处理方法进行表面处理的的活塞，也涉及一种用于铝或铝合金的表面处理膜，以及其滑动表面有该膜覆盖的滑动部件。

更具体而言，本发明涉及一种表面处理方法。该方法所需设备简单，处理成本降低，并能生产出耐磨性、耐腐蚀性以及其它性能均优异的铝或铝合金；也涉及根据该方法进行表面处理的活塞。本发明还涉及一种表面处理膜，该膜适于用在内燃机滑动表面(或轴套表面)，并具有优异的耐磨性、初始配合性、油保持性以及其它性能、也涉及表面覆盖有这样一层滑动膜的滑动部件。

传统方法上使用的阳极氧化铝膜处理是一种在酸液中进行铝的阳极氧化，以在铝表面形成一种硬氧化铝膜的方法。但是，这一方法存在不足，它需要供电设备，而且由于膜的形成速度低，此方法成本较高。

另一方面，作为E/G组件的铝活塞，其侧缘镀有锡，虽然沉积的锡膜软，能够有助于产生良好的初始配合，但却不能指望其具有改进耐磨损性能的作用。

鉴于传统表面处理技术中存在上述问题，本发明人进行了深入细致的调查研究，以发展一种表面处理方法，该方法所需设备简单，处理成本降低，且能形成具有优异的耐腐蚀、耐磨损以及其它性能的均匀一致的薄膜，并制备用这一方法进行表面处理的滑动部件。

结果，本发明人发现上述问题可用一种表面处理方法来解决，该方法包括在一种处理液中浸渍铝或铝合金，所述处理液含有氟的化合物和氟硅酸铵，浸渍铝或铝合金时处理液的温度范围为70-100℃。而且已发现，在一个滑动部件的整个表面或其滑动表面上镀覆一层特定的膜也可解决上述问题，该膜由例如一种铝、氟和氢氧基团的化合物组成，或者在铝或铝合金的表面上形成一种特定膜也可达上述目的，该膜是由一种氟化铝的氢氧化物和弥散分布于其中的硅粒子组成。

由此看来，本发明已经完成。

即，根据本发明的第一个方面，提供了一种表面处理方法，该方法包括在一种处理液(或一种加热的水溶液)中浸渍铝或铝合金，所述的溶液含有氟的化合物和氟硅酸铵，以及在70-100℃的温度范围的处理液中浸渍铝或铝合金。本表面处理方法中，前述的处理液(或加热的水溶液)优选包含0.1-20份(重量比)的氟的化合物和0.05-15份(重量比)的氟硅酸铵，以及100份(重量比)的水。此处所用的术语“氟的化合物”是指除氟硅酸铵[(NH₄)₂SiF₆]以外的各种氟的化合物。在这些氟的化合物中，优选的是氟硅酸盐，更优选的是氟硅酸镁(MgSiF₆·6H₂O)。

本发明也提供了一种根据上述表面处理方法经过表面处理的活塞。

根据本发明的第二个方面，提供一种活塞，其表面镀覆一层由一种Al-OH-F化合物或NH₄MgAlF₆化合物组成的，或者由所述两种化合物组成的膜，优选的是对活塞的整个表面，包括活塞环槽、活塞销毂、侧缘、活塞头和内活塞表面，采用前述的膜进行镀覆。此活塞中，由一种Al-OH-F化合物或类似物质组成的膜的厚度优选为1-10μm。

根据本发明的第三个方面，提供一种由包含铝或铝合金的金属母材制成的滑动部件，其中，所述的滑动部件的整个表面或其滑动表面镀覆一层滑动膜，此膜包括：一层由铝、氟和氢氧基团的化合物组成的膜，一层由该化合物的水合物组成的膜，一层由NH₄MgAlF₆化合物组成的膜，或者一层由这些化合物的混合物组成的膜，所述滑动膜具有立方晶体结构且没有结晶取向。而且，也提供了一种滑动部件，其整个表面或其滑动表面镀覆一层滑动膜，该膜的厚度为1-100μm，且由许多尺寸的1-100μm的集合体组成，而每一个集合体则是由尺寸为1μm或更小的微晶体形成的。

根据本发明的第四个方面，提供一种用于铝合金的表面处理膜，其中，该膜是一层形成于铝或铝合金表面的膜，由一种氟化铝的氢氧化物或NH₄MgAlF₆化合物组成，或者由所述两种化合物所组成，并且有硅粒子弥散分布于其中，膜中弥散分布的硅粒子的含量为1-24％(重量比)，优选比例为6-24％(重量比)；铝合金中硅的含量为4-24％(重量比)，优选比例为7-24％(重量比)。

图1为根据本发明的活塞的示意图；

图2为根据本发明处理的金属母材表面(滑动表面)上存在的微晶体和一个集合体的示意图；

图3为根据本发明的铝合金表面处理膜的示意图；

图4表示的是实施例1中，根据本发明处理的试样(已处理成样)和没有膜在表面存在的试样(未处理的试样)进行球-盘式磨损试验后所观察到的划痕横截面形状示意图；

图5是根据本发明的表面处理方法所获得的表面的典型结构示意图；

图6是根据本发明镀覆在滑动部件上的一层滑动膜的X射线衍射图谱；

图7是根据本发明镀覆在滑动部件上的一层滑动膜的电子显微照片(20,000倍)；

图8是图7中所示滑动膜的电子显微照片(1000倍)；

图9是图7中所示滑动膜剖面的光学显微照片(400倍)；

图10给出的是实施例6中进行的耐磨性试验结果。

这些图中给出的参考号含义如下：1．活塞；2．金属母材；3．滑动膜；4．环槽；5．侧缘；6．销孔；7．微晶体；8．微晶体的集合体；9．硅；10．铝合金；11．表面处理膜。

首先，对本发明第一个方面的表面处理方法作如下描述。

本发明的表面处理方法包括：在一种处理液(即一种加热的水溶液)中浸渍铝或铝合金，所述的处理液含有一种氟的化合物和氟硅酸铵；在温度范围是70-100℃的处理液中浸渍铝或铝合金。

本发明中所用的处理液含有一种氟的化合物和氟硅酸铵[(NH₄)₂SiF₆]，此处所用的术语“氟的化合物”包括除氟硅酸铵之外的各种氟的化合物。

因此，可用于本发明的处理液中的氟的化合物包括各种含氟的化合物，但氟硅酸铵除外。其具体的实例包括氟硅酸盐，如氟硅酸镁(MgSiF₆·6H₂O)，氟硅酸锌(ZnSiF₆·6H₂O)，氟硅酸钾(K₂SiF₆)，氟硅酸钠(Na₂SiF₆)和氟硅酸锰(MnSiF₆·6H₂O)；氟硼酸盐以及氟化物，如氟化锆和氧化钛。这些含氟的化合物中，优选氟硅酸盐，并且尤其优选氟硅酸镁、氟硅酸锰等。

本发明中使用的处理液优选包含：0.1-20份，更优选为0.2-15份的所述氟的化合物(重量比)；0.05-15份(重量比)，更优选为0.1-10份的氟硅酸铵[(NH₄)₂SiF₆]；100份(重量比)的水。该处理液可在铝合金表面形成一层更均匀、更耐腐蚀的膜。

如果本发明所用处理液中氟的化合物的量低于0.1份(重量比)，或氟硅酸铵量低于0.05份(重量比)，反应会很缓慢，处理时间被过分延长。

另一方面，如果氟的化合物的量高于20份(重量比)，或氟硅酸铵的量高于15份(重量比)，这些化合物的溶解就会很困难。

本发明的表面处理方法可在铝或铝合金中应用。其具体实例应包括纯铝、压延铝材、铸铝和压铸铝材。该表面处理方法可用于各种铝材，并且经这种表面处理后的各种铝材的耐磨损、耐腐蚀以及其它性能均得以改善。

待表面处理的材料的预处理只需将附着的污染物(如油)去掉即可。不管怎样，在对材料用氢氧化钠或类似物质进行碱蚀以及酸洗之后，进行表面处理更好。

根据本发明的表面处理方法，待表面处理的铝或铝合金浸渍在前述的处理液(或加热的水溶液)中。

处理铝或铝合金的处理液的温度通常为70-100℃，优选的是75-99℃，并且更优选的是80-98℃。如果处理液的温度低于70℃，反应进行缓慢，处理时间被过分延长。另一方面，如果处理液的温度高于100℃，处理液的蒸发会过分增加。

至于处理时间，如以表面处理为目的，在溶液中浸渍约2分钟就足够了，因为成膜反应在约1分钟内即可完成。应该了解的是，一旦膜形成后，材料在处理液中再浸渍30分钟或更长些，不会有任何问题，因为膜具有保护作用。

根据本发明上述的表面处理方法在铝或类似材料上形成的表面处理膜具有保护作用，从而改善了铝母材的耐腐蚀性。而且，这样形成的表面处理膜具有优异的耐磨性。

另一方面，因为本发明的表面处理方法不需要供电设备，且设备简单，从成本考虑这是非常有利的。而且，和传统的表面处理技术相比，本发明的表面处理方法在铝或类似材料表面形成膜的速度更快，因而其生产率更高。

其次，对根据本发明的第二个方面的活塞描述如下：

本发明的活塞是根据一种表面处理方法进行表面处理的活塞，该表面处理方法包括：提供一种处理液(或一种加热的水溶液)，它包含一种氟的化合物(如一种氟硅酸盐)和氟硅酸铵；在温度为70-100℃的所述处理液中浸渍铝或铝合金。本方法中，前述处理液优选包含：0.1-20份(重量比)的氟的化合物，0.05-15份(重量比)的氟硅酸铵和100份(重量比)的水。

根据上述的表面处理方法，在形成薄膜前，根据本发明的活塞需用有机溶剂，脱脂剂等清洗。本发明可应用于由铝合金制造的各种普通发动机的活塞上。

根据前述的表面处理方法，清洗后的发动机活塞浸渍在所述处理液中。那么，一层由Al-OH-F化合物或NH₄MgAlF₆化合物组成，或由所述两种化合物组成的薄膜就在活塞表面形成。此处理期间，比如所述膜由Al-OH-F化合物组成时，会有微量的铝从铝制活塞表面溶解下来。这部分铝与溶液中的氟根和氢氧基团反应，形成一种Al-OH-F化合物，该化合物沉积于活塞表面。或者，在有镁存在时，活塞表面上沉积一层NH₄MgAlF₆化合物也能获得本发明中的活塞，或在活塞表面同时沉积Al-OH-F化合物和NH₄MgAlF₆化合物也行。

至于处理时间，活塞在处理液中浸渍约2分钟就足以达到表面处理的目的，优选时间为3-10分，因为与上述表面处理方法类似，成膜反应可在约1分钟内完成。需要了解的是，一旦膜形成后，活塞可在处理液中浸渍30分钟或更长而不会有任何问题，因为这一层膜具有保护作用。

根据上述方式所获得的本发明中的活塞，其表面镀覆有一层由Al-OH-F化合物或NH₄MgAlF₆化合物组成的，或由所述两种化合物组成的薄膜，结果表现出优异的表面性能。这层由Al-OH-F化合物或类似物质组成的薄膜，不管在活塞的任何部位形成，都会起到有益作用，这些部位例如是活塞环槽，活塞销毂，侧缘表面，活塞头及内活塞表面。但应优选在包括这些部位的整个活塞表面上镀覆此膜。

形成于活塞表面上，且由Al-OH-F化合物或NH₄MgAlF₆化合物组成，或者由所述两种化合物组成的这层表面膜的厚度优选为1-10μm。

本发明中所述的活塞不像传统的电镀如镀锡活塞那样软，却有优异的耐磨性和极佳的耐久性。

下面再对本发明第三个方面中的滑动部件作一描述：

本发明的滑动部件由一金属母材制成，该金属母材包括铝或铝合金，所述滑动部件的整个表面或其滑动表面上镀覆一层滑动膜，该膜包括：一层由铝、氟和氢氧基团的化合物组成的薄膜；一层由该化物的水合物组成的薄膜；一层由NH₄MgAlF₆化合物组成的薄膜；或一层由这些化合物的混合物组成的薄膜，该滑动膜具有立方晶体结构且不存在结晶取向。换句话说，滑动部件的整个表面或其滑动表面镀覆一层滑动膜，该膜厚度为1-100μm且由许多大小为1-100μm的集合体组成，每一个集合体由大小为1μm或更小的微晶体构成。前述的Al-OH-F化合物的水合物具体实例包括：Al₂(OH)_2.76F_3.24·H₂O和AlF_1.65(OH)_1.35xH₂O。下面结合附图1对这种滑动部件作更具体的描述。

参见附图1，内燃机中使用的活塞1，为一滑动部件，是由一种含有铝合金的金属母材制成。金属母材的表面镀覆一层滑动膜3，以改进其滑动特性。活塞的侧缘5在与之构成相对滑动部件的气缸内壁上滑动，活塞环槽4紧靠着活塞环滑动，活塞销孔6相对于活塞销作滑动。

作为范例，一种Al-Si-Cu-Ni-Mg合金或类似材料作为金属母材2。所述合金的具体实例包括AC8A，AC8B,AC9A和AC9B。

对活塞1进行化学转换处理，可在活塞1的表面上形成一层滑动膜3。该滑动膜3可能包括一个由含铝、氟(F)和氢氧基团(OH)的化合物组成的薄膜，或一个由该化合物的水合物组成的薄膜，水合物的形式比如Al₂(OH)_2.76F_3.24·H₂O或AlF_1.65(OH)_1.35·xH₂O。此外，滑动膜3可能包含一个由NH₄MgAlF₆化合物组成的薄膜，或者一个由前述的Al-OH-F化合物或它的水合物，以及NH₄MgAlF₆化合物所构成的混合物组成的薄膜。尽管滑动膜3的组成可有上述变化，但其始终具有立方晶体结构，而且不存在结晶取向。

该滑动膜3由大小为1μm或更小的微晶体7组成。这些微晶体7聚集起来，形成许多大小为1-100μm的集合体8，这些集合体8覆盖在金属母材表面，厚度可达1-100μm(图2)。该滑动膜就构成一个新的滑动表面。

构成滑动膜3的微晶体7和集合体8造成滑动面的表面积增加，从而使油保持性得以改善。而且，因为集合体8会被优先磨掉，所以滑动表面表现出良好的初始配合性。磨损特性的这些改进有助于增加滑动部件的耐久性，降低摩擦，以及改善燃料消耗。

最后，对本发明第四个方面中的表面处理膜描述如下：

根据本发明的铝合金的表面处理膜是一个形成于铝或铝合金表面上的薄膜，此膜由一种氟化铝的氢氧化物或NH₄MgAlF₆化合物组成，或着由所述两种化合物组成，硅粒子弥散分布于膜中。而且所述膜中分布的硅粒子含量为1-24％(重量)，优选6-24％(重量)；并且前述铝合金中的硅含量为4-24％(重量)，优选7-24％(重量)。

根据本发明获得的膜结构示于图3。构成金属母材的铝合金含4-24％的硅(Si)、共晶Si或共晶Si/初晶Si弥散分布于铝基体中。铝合金的表面镀覆一层膜，该膜由一种氟化铝的氢氧化物或NH₄MgAlF₆化合物组成，或者由所述两种化合物构成，与共晶Si或共晶Si/初晶Si弥散分布于铝合金母材中相类似，Si粒子也在该膜中弥散分布。

根据本发明的表面处理膜，其上述结构可通过如下方式得到：

利用一种有机酸或一种市售的洗涤剂，对含4-24％硅(Si)的铝合金进行脱脂处理，然后再进行碱蚀和酸洗。此后，就将所述材料浸渍在温度为70-100℃的一种氟硅酸盐的水溶液中(如一种含氟硅酸镁的加热的水溶液，其浓度为0.1-20％)，浸渍时间为约30秒-约5分钟。

根据上述步骤，存在于铝合金表面的铝优先反应并溶解。同时，溶解的铝，例如，就和存在溶液中的氟根和氢氧基团反应，形成一种氟化铝的氢氧化物。该氟化铝的氢氧化物沉积于铝合金的表面时，与难于反应和去除的硅粒子混合在一起，就形成一层表面膜。同样地，在合金或类似材料中存在镁时，铝合金表面就会形成一层由NH₄MgAlF₆化合物组成的膜，或者在铝合金表面形成一层上述两种化合物组成的膜。

然而，应该指出的是：上述步骤中，脱脂、碱蚀和酸洗目的是将材料清洗干净，并不是获取本发明中的膜结构所直接需要的。

根据本发明的铝或铝合金的表面处理方法能提供这样一种表面涂层方法，即所需设备简单，处理成本降低，并且使生产出的铝或铝合金具有优异的耐磨性，耐腐蚀性以及其它性能。

也就是说，按照本发明，由于处理条件容易，设备得到简化，经表面处理的铝或类似材料具有优异的耐磨性且能降低摩擦损耗。并且，由本发明的方法所得到的膜具有保护性能，结果在铝或类似材料的整个表面范围内，膜的厚度一致而与处理条件无关，即膜厚几乎没有不相同之处。而且，这样获得的膜具有优异的耐蚀性，并甚至在腐蚀性环境中也耐磨。

而且，根据本发明的方法进行表面处理的活塞具有优异的耐腐蚀、耐磨损以及其它性能。因此，这些活塞具有极佳的耐久性，并可有效地应用于各种发动机中。

进一步而言，发动机、压缩机等的滑动特性(如耐磨性)和耐久性，会因按照本发明在其由铝或铝合金制成的滑动部件的滑动表面(或套筒表面)镀覆一层膜而得到改善。例如，如对发动机活塞进行表面处理，则其耐磨性，初始配合性，油保持性以及其它性能均会改善。这对增加耐久性，减少摩擦和改善燃料消耗很有效，因而，从工业角度看具有非常重要的意义。

参考下面的实施例对本发明作更具体的解释，但是，本发明的范围并非仅限于这些实施例。

实施例1

100份(重量比)的水中，溶解有0.67份(重量比)的氟硅酸镁(MgSiF₆·6H₂O)，以及0.33份(重量比)的氟硅酸铵[(NH₄)₂SiF₆]。将所配制的溶液加热至90℃，作为处理液使用。

直径为50mm，厚5mm的AC8A-T6铸铝试样在用一种有机溶剂和一种脱脂剂清洗后，浸渍在上述处理液中进行表面处理。在表面处理后的铸铝试样上，一层由Al-OH-F化合物组成的薄膜在其表面形成。

对本发明的上述处理后的试样，在球-盘式磨损试验机上进行磨损试验，对磨材料为经热处理的SCM435。所形成划痕的截面形状(或轮廓)示于图4中。同样，也对表面无膜的试样(材料为AC8A-T6)进行了球-盘式磨损试验。所形成的划痕的截面形状也示于图4中。

结果，根据上述表面处理方法在表面有一层膜形成的试样，其体积磨损量仅为表面无膜试样的1/20。

而且，前述表面有膜形成的试样的摩擦系数为0.09，该值要比表面无膜试样的摩擦系数小20％以上。

实施例2

一个发动机活塞(材料为AC8A-T6)用有机溶剂及脱脂剂等清洗后，在与实施例1所述相同的处理液中浸渍，表面处理5分钟。在活塞表面形成一层由Al-OH-F化合物组成的薄膜。

将按照本发明所述表面处理方法处理后的活塞(即实施例2的活塞)，以及一个未经表面处理的活塞(即一个未处理的活塞)均安装在发动机中。该发动机以满负荷实际运转。

运转后，取下每个活塞，并检查其表面状况。检查项目包括：铝对环的粘着，销毂表面的划痕以及侧缘表面的划痕。

所获结果示于表1中。

                      表1

	实施例2中的活塞	未经处理的活塞
			Al对环的粘着	无	有
销毂表面的划痕	无	有
			侧缘表面的划痕	无	有

结果，根据本发明的表面处理的活塞，在环槽、销毂和侧缘表面等方面，都比未处理的活塞有改善。

实施例3

按实施例1相同方式对AC8A和ADC12进行表面处理。然后，通过盐水喷溅试验评价它们的耐腐蚀性。

从所获得结果可看到，本发明中的表面处理膜具有保护作用；本发明中的表面处理方法能改善铝母材的耐腐蚀性。

实施例4

对按实施例1相同方式表面处理的AC8A材料(实施例4)和用硬氧化铝膜表面处理的AC8A材料(硬氧化铝膜处理的材料)，以及未处理的AC8A材料(未经处理的材料)，分别测试了它们在油润滑条件下的摩擦系数。对磨材料为SCM。

所获得结果示于表2中。

              表2

	摩擦系数
		实施例4	0.09
硬氧化铝膜处理的材料	0.13
		未经处理的材料	0.12

从这些结果可看出，本发明的活塞摩擦系数较小。

实施例5

对由包含铝合金(AC8A)的母材金属制成的活塞1进行予处理(参见图1)。该予处理包括铝合金电镀中常用的一个步骤，并包括下面几步：

脱脂→碱蚀→酸洗

此预处理后，对活塞1进行化学转换处理。该化学转换处理的条件如下：

处理液中含有MgSiF₆·6H₂O和(NH₄)₂SiF₆两种物质的混合物，混合物的加入量为20-50g/升，其中MgSiF₆·6H₂O和(NH₄)₂SiF₆按2：1的比例加入，处理液的温度加热到90℃。一旦处理液变得混浊，活塞在其中浸渍5分钟。

该化学转换处理的结果是，一层滑动膜3在活塞1的表面上形成。

图5是用X射线衍射谱分析本发明的膜时用的参考图。该图中，母材金属中的铝和硅所产生的衍射峰已从测得数据中去掉。

图6给出的是有滑动膜3的活塞1的X射线衍射图。从图6中可知，滑动膜3由Al₂(OH)_2.76F_3.24·H₂O、AlF_1.65(OH)_1.35·xH₂O和NH₄MgAlF₆组成。然而，该X射线衍射图中，既包含滑动膜3的X射线衍射谱线，又有构成母材金属的铝和母材中所含硅的衍射谱线。而且，此X射线衍射图表明，滑动膜3不存在结晶取向。

与图6中的衍射峰a-j相对应的密勒(Miller)指数如下：

a(1,1,1),b(3,1,1),c(2,2,2),d(4,0,0),e(3,3,1),f(4,4,0),g(5,3,1),h(6,2,0),i(5,3,3),j(6,2,2)。

图7和图8是滑动膜3的滑动表面10的电子显微照片，图2是与图7相对应的示意图。由图2和图7可看出：滑动膜3由微晶体7组成，这些微晶体形成集合体8。而且，从图8中可看到，许多集合体8覆盖在母材金属2的表面，形成一层滑动膜3。

图9是金属母材2上形成的滑动膜3的横截剖面的光学显微照片，所述金属母材2包括一种铝合金(AC8A)。由图9可看出滑动膜3镀覆于金属母材表面的方式。正如该照片所示，存在于金属母材(AC8A)2中的硅粒子(Si)的一部分混入滑动膜3中。其原因是金属母材(AC8A)2中所含的硅粒子始终保留在金属母材表面上，并且混入在化学转换处理阶段形成的滑动膜3中。

实施例6

硅(Si)含量不同的6种铝合金脱脂后，再进行碱蚀和酸洗。然后，每种铝合金都浸泡在含有氟硅酸镁的加热了的氟硅酸盐水溶液中。所述铝合金在溶液中发生反应，其表面上形成一层薄膜，此过程中会有硅粒子混入所述膜中。这样，就制备出硅含量不同的表面膜镀覆的各个试样。

对所制备的这些试样，在销-盘式磨量磨损试验机进行所述膜的耐磨性试验。反映所述膜特性的耐磨性试验结果示于图10。

图10所述的试验中，对试样的测试是在油润滑条件下进行，每一个试样均放置于盘上，用经渗碳硬化处理并回火的SCM420钢销作为对磨材料。按体积磨损量的大小比较各试样的测试结果。

与膜中不含硅(Si)的试样进行比较，可知甚至硅含量只有约1％的试样，其耐磨性都有所改进，而硅含量为6％或更高的试样的耐磨性有显著地提高。

Claims (11)

1．一种表面处理方法，它包括在一种处理液中浸渍铝或铝合金，所述的处理液中含有一种氟的化合物和氟硅酸铵；并且，在温度为70-100℃的处理液中浸渍铝或铝合金。

2．根据权利要求1的表面处理方法，其中，所述处理液含有0.1-20份(重量比)的氟的化合物和0.5-15份(重量比)的氟硅酸铵，以及100份(重量比)的水。

3．根据权利要求1的表面处理方法，其中所述氟的化合物是氟硅酸镁(MgSiF₆·6H₂O)。

4．根据权利要求2的表面处理方法，其中所述氟的化合物是氟硅酸镁(MgSiF₆·6H₂O)。

5．一种根据权利要求1-4中任一项的表面处理方法进行表面处理的活塞。

6．一种表面镀覆一层由Al-OH-F化合物或NH₄MgAlF₆化合物组成的或由所述两种化合物组成的薄膜的活塞。

7．根据权利要求6的活塞，其中，所述活塞的整个表面，包括活塞环槽、活塞销毂、侧缘、活塞头和内活塞表面，均镀覆一层薄膜，该薄膜由Al-OH-F化合物或NH₄MgAlF₆化合物组成，或者由所述两种化合物组成。

8．根据权利要求6或7的活塞，其中所述薄膜厚度为1-10μm，此薄膜由Al-OH-F化合物或NH₄MgAlF₆化合物组成，或者由所述两种化合物组成。

9．一种由包含铝或铝合金的母材金属制成的滑动部件，其中，所述滑动部件的整个表面或其滑动表面镀覆一层滑动膜，该滑动膜包括：一层由铝、氟和氢氧基团的化合物组成的薄膜，一层由此化合物的水合物组成的薄膜，一层由NH₄MgAlF₆化合物组成的薄膜，或者一层由这些化合物的混合物组成的薄膜，而且该滑动膜具有立方晶体结构且不存在结晶取向。

10．一种由含铝或铝合金的母材金属制成的滑动部件，其中，所述滑动部件的整个表面或其滑动表面镀覆一层滑动膜，该滑动膜的厚度为1-100μm，且由许多尺寸为1-100μm的集合体组成，每一个集合体由大小为1μm或更小的微晶体形成。

11．一种铝合金的表面处理膜，其中所述的表面处理膜是一层形成于铝合金表面的膜，且由一种氟化铝的氢氧化物或NH₄MgAlF₆化合物组成，或者由所述两种化合物组成，并且硅粒子弥散分布于所述膜中，该膜中分散的硅粒子的含量为1-24％(重量)，所述铝合金中硅的含量为4-24％(重量)。

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