CN218666242U - 一种汽车精细零部件的超润滑涂层 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车精细零部件的超润滑涂层，属于涂层技术领域，该一种汽车精细零部件的超润滑涂层，该超润滑涂层由设置于表层的减磨擦层与设置于所述减磨擦层下侧的加强层组成，所述减磨擦层选用DLC类金刚石涂层，所述加强层设置至少一层，所述加强层选用以碳化物涂层为基层掺杂氮化物涂层的改性涂层。利用以碳化物涂层为基层掺杂氮化物涂层的改性涂层构成涂层的加强层，以碳化物涂层为主体的碳化物陶瓷涂层具有优良的高温力学性能、高温抗氧化性能、耐蚀耐磨性能，添加的氮化物涂层改性，进一步提高加强层的强度，同时还可以使得加强层获得独特的光泽和颜色，在保证强度的同时具有良好的装饰性。
Description
技术领域
本实用新型属于涂层技术领域，具体涉及一种汽车精细零部件的超润滑涂层。
背景技术
汽车制造中用到的汽车零部件众多，在汽车零部件制造领域，为保证汽车的稳定性，对汽车零部件的性能也提出了更高的要求；具体体现为，人们期望汽车零部件具有更高的强度，同时还需要高耐磨性能保证其使用寿命，同时，还需要汽车零部件的具有较低的摩擦度，从而降低其在使用过程中的动力损耗。
因而在汽车精细零部件上，采用镀层来提高零部件的物理化学性质是广泛采用的一种方法。具体的，镀层一般有以下分类：防护性镀层、装饰类镀层、耐磨和减磨镀层、电性能镀层、磁性能镀层、可焊性镀层、耐热性能和修复性镀层；而对于汽车零部件的多种使用需求，常规的单一性能的镀层难以满足汽车零部件在耐磨、减摩擦力、装饰性、强度硬度以及使用寿命上的多样化需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种汽车精细零部件的超润滑涂层，以解决上述背景技术中提出现有的涂层在使用过程中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种汽车精细零部件的超润滑涂层，该超润滑涂层由设置于表层的减磨擦层与设置于所述减磨擦层下侧的加强层组成，所述减磨擦层选用DLC类金刚石涂层，所述加强层设置至少一层，所述加强层选用以碳化物涂层为基层掺杂氮化物涂层的改性涂层。
优选的，所述减磨擦层的厚度为0.5-5μm，所述减磨擦层的摩擦度控制小于等于0.2。
优选的，所述加强层的厚度为0.05-2μm。
优选的，基材选用金属。
本实用新型采用的真空蒸镀、磁控溅射和电弧离子镀的工作原理如下：
真空蒸镀是在真空条件下将镀料加热并蒸发，使得大量的镀料分子或原子离开气化或升华离开镀料表面，气态的分子或原子在真空中经过少量的碰撞迁移到基材，从而在基材表面形成镀膜；磁控溅射则是在真空条件下，利用特定功能的粒子轰击靶材，从而让靶材上的分子或原子获得足够的能量溅射逃离，最终沉积在基材上获得镀膜；电弧离子镀则是采用特定方法(如多弧蒸发离化或电子束蒸发磁控溅射)使得中性粒子电离成离子和电子，在基材上必须施加负压，从而让离子对基材产生轰击，在释放降低负压后，使得离子在基材上沉积成膜。三种方法均能在基材表面沉积形成覆膜，同时结合强度高、结构致密紧凑，使用效果好。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、利用以碳化物涂层为基层掺杂氮化物涂层的改性涂层构成涂层的加强层，以碳化物涂层为主体的碳化物陶瓷涂层具有优良的高温力学性能、高温抗氧化性能、耐蚀耐磨性能，添加的氮化物涂层改性，进一步提高加强层的强度，同时还可以使得加强层获得独特的光泽和颜色，在保证强度的同时具有良好的装饰性；
2、利用DLC类金刚石涂层作为基材的减磨擦层，DLC类金刚石涂层主要包含sp2和sp3两种杂化键，还存在一定数量的C-H键，因而DLC类金刚石涂层兼具金刚石和石墨的优良特性，具有高硬度、高耐磨性和低摩擦度的性能，从而保证汽车零部件的润滑性能以及耐磨耐损耗的效果。
附图说明
图1为本实用新型的截面结构示意图。
图中：1、减磨擦层；2、加强层；3、基材。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参照图1,一种汽车精细零部件的超润滑涂层，该超润滑涂层由设置于表层的减磨擦层1与设置于减磨擦层1下侧的加强层2组成，减磨擦层1选用DLC类金刚石涂层，加强层2设置至少一层，加强层2选用以碳化物涂层为基层掺杂氮化物涂层的改性涂层。
进一步地，减磨擦层1的厚度为0.5-5μm，减磨擦层1的摩擦度控制小于等于0.2。
本方案中，减磨擦层1选用DLC类金刚石涂层，DLC类金刚石涂层作为涂层使用在表层形成一层类似金刚石机构的非晶碳膜，简称为DLC膜，DLC膜是一种亚稳态长程无序的非晶材料，碳原子间的键合方式是共价键，主要包含sp2和sp3两种杂化键，在含氢DLC膜中还存在一定数量的C-H键，因而DLC膜兼具金刚石和石墨的优良特性，具有高硬度、高耐磨性和低摩擦度的应用优势，同时，DLC膜还具有良好的光学透明度，搭配加强层2，具有良好的装修效果；DLC类金刚石涂层在涂覆工艺上可选离子束沉积、溅射沉积、真空阴极电弧沉积、脉冲激光沉积。
进一步地，加强层2的厚度为0.05-2μm。
本方案中，加强层2为选用以碳化物涂层为基层掺杂氮化物涂层的改性涂层，在物理化学性质上，碳化物涂层中的TiC、SiC、WC、BC等碳化物材料均具有高硬度与高熔点的性质，以碳化物涂层为主体的碳化物陶瓷涂层具有优良的高温力学性能、高温抗氧化性能、耐蚀耐磨性能；同时，碳化物涂层中添加有氮化物涂层做改性，氮化物涂层可以进一步提高加强层2的强度，从而保证生产的零部件的强度，同时，氮化物化合物中的TiN、TiCN、TiAlN和GrN均具有独特的颜色和光泽(TiN呈现金黄色，TiCN与TiAlN呈现灰蓝色，GrN呈现银灰色)，将单一氮化物涂层或多氮化物涂层混合物添入碳化物涂层中，可以使得加强层2获得所需的装饰色，因而在保证汽车零部件的物理化学强度的同时还具有装饰效果。
进一步地，基材3选用金属。
本实用新型中，该基材3表面的超润滑涂层的制备方法包括以下步骤：
1.基材3前处理；对基材3进行前处理，包括清洗和预处理，具体的清洗可选溶剂清洗、超声波清洗个离子轰击清洗，具体的预处理包括除静电、涂底漆以及基材3表面活化处理；
2.设备前处理；对设备进行前准备处理，包括真空室清理和渡件挂具的清洗，蒸发源的安装和调试；
3.沉积加强层2：在基材3表面采用真空蒸镀(多靶共沉积)、磁控溅射(多靶共沉积)或电弧离子镀(多靶共沉积)方法沉积碳化物涂层为基层掺杂氮化物涂层的改性涂层；在该加强层2继续通过真空蒸镀(多靶共沉积)、磁控溅射(多靶共沉积)或电弧离子镀(多靶共沉积)方法沉积化物涂层为基层掺杂氮化物涂层的改性涂层(当只涂覆一层加强层2时，该步骤省去，当需要涂覆多次加强层2时，重复进行该步骤)；
4.沉积减磨擦层1：在加强层2表面采用离子束沉积、溅射沉积、真空阴极电弧沉积和脉冲激光沉积方法沉积一层DLC膜；
5.冷却出炉：将沉积完成的基材3取出。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种汽车精细零部件的超润滑涂层，其特征在于：该超润滑涂层由设置于表层的减磨擦层与设置于所述减磨擦层下侧的加强层组成，所述减磨擦层选用DLC类金刚石涂层，所述加强层设置至少一层，所述加强层选用以碳化物涂层为基层掺杂氮化物涂层的改性涂层。
2.根据权利要求1所述的一种汽车精细零部件的超润滑涂层，其特征在于：所述减磨擦层的厚度为0.5-5μm，所述减磨擦层的摩擦度控制小于等于0.2。
3.根据权利要求1所述的一种汽车精细零部件的超润滑涂层，其特征在于：所述加强层的厚度为0.05-2μm。
4.根据权利要求1所述的一种汽车精细零部件的超润滑涂层，其特征在于：基材选用金属。
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