Поршневыя кольцы маюць шырокі выбар матэрыялаў і розныя ўласцівасці. Пры выбары матэрыялу поршневых кольцаў варта ўлічваць умовы эксплуатацыі, патрабаванні да прадукцыйнасці, тып кольца і іншыя фактары. Наогул кажучы, матэрыял поршневых кольцаў рухавіка ўнутранага згарання павінен адпавядаць наступным патрабаванням:
1. Дастаткова высокая механічная трываласць пры высокай тэмпературы
2. Зносаўстойлівасць і нізкі каэфіцыент трэння
3. Няпроста стварыць адгезію і лёгка абкатаць
4. Апрацоўка зручная, а цана нізкая
Такім чынам, матэрыял поршневых кольцаў павінен мець пэўную трываласць, цвёрдасць, эластычнасць, зносаўстойлівасць (уключаючы захоўванне алею), каразійную ўстойлівасць, тэрмаўстойлівасць і тэхналагічнасць. У цяперашні час матэрыялам поршневых кольцаў з'яўляецца ў асноўным чыгун. З узмацненнем рухавіка назіраецца тэндэнцыя пераходу ад шэрага чыгуну да каванага чыгуну, чыгуну з вузлавым графітам і сталі. Глядзіце табліцу 2-1 для агульных матэрыялаў і ўласцівасцей.
Табліца 2-1. Агульныя матэрыялы і ўласцівасці поршневых кольцаў

Аднак сёння мы прадстаўляем не поршневае кольца з звычайных матэрыялаў, а поршневае кольца з металакерамічнай кампазітнай плёнкі (поршневае кольца з керамічным пранікненнем або скарочана металічна-керамічнае поршневае кольца), якое ў далейшым называецца металакерамічным поршневым кольцам.
Поршневыя кольцы з металакерамікі вырабляюцца шляхам пранікнення керамікі з нітрыду бору (частка кубічнага нітрыду бору) з * функцыяй самазмазкі ў павярхоўны пласт фрыкцыйнай пары поршневых кольцаў пры нізкай тэмпературы (ніжэй за 200 ℃) з выкарыстаннем удасканаленай у свеце «плазмахімічнай пары». тэхналогія наплаўлення», так што пласт працоўнай паверхні поршневых кольцаў керамічны. Поршневыя кольцы пасля керамічнай інфільтрацыі маюць добрую зносаўстойлівасць, зносаўстойлівасць і каразійную ўстойлівасць, таму тэрмін службы поршневага кольцы можа быць палепшаны. Кампазітная кераміка пранікае ў паверхню поршневага кольцы метадам плазменна-хімічнага асаджэння з пароў, што адрозніваецца ад працэсу распылення керамікі на паверхні іншых поршневых кольцаў. Гэты метад можа зрабіць так, каб кампазітны керамічны матэрыял меў моцную сілу счаплення з паверхняй поршневага кольцы без расколін і адвальвання.

Акрамя таго, металакерамічны кампазітны пласт мае электронную структуру, падобную да родыя, таму ён можа ажыццяўляць каталіз згарання ў рухавіку і значна зніжаць утрыманне CO і HC. Такім чынам, прасякнутыя керамікай поршневыя кольцы таксама валодаюць каталітычным эфектам.
Тэхналогія «Кермалітная кампазітная плёнка» прайшла * экспертызу ў 1997 годзе.
Прасякнутыя керамікай поршневыя кольцы шырока выкарыстоўваюцца на буйных маторных заводах з добрым эфектам прымянення.
Ён утварае "функцыянальную кераміку", змешаную з металамі, якая валодае такімі выдатнымі характарыстыкамі, як высокая цвёрдасць паверхні, нізкі каэфіцыент трэння, зніжэнне зносу і працяглы тэрмін службы.
Пры нізкай тэмпературы (ніжэй за 200 ℃) нітрыд (кампазітны керамічны матэрыял) пранікае ў паверхню інструмента шляхам плазмахімічнага асаджэння з паравой фазы.
Асаблівасці:
1. Нізкая тэмпература росту. Калі тэмпература ўтварэння плёнкі ніжэй за 200 ℃, гэта не пашкодзіць падкладку і паверхню загатоўкі, не дэфармуе загатоўку і не паўплывае на дакладнасць апрацоўкі і прадукцыйнасць зборкі.
2. Злучэнне трывалае. Паколькі метал дыфузіюе з нітрыдам бору і кубічным нітрыдам бору ў стане вакуумнай плазмы, утвараючы дэмпінгавыя функцыянальна градыентныя матэрыялы, кампазітныя плёнкі не будуць адслойвацца пры высокай тэмпературы або ўдары.
3. І цвёрдасць, і трываласць палепшаны. Дзякуючы двухфазнай дыфузіі кампазітнай плёнкі і металу для фарміравання функцыянальнага матэрыялу з нахіленым градыентам, ён не толькі гуляе ролю трывалай камбінацыі пераходнага пласта, але таксама паляпшае трываласць склейвання, здольнасць да расцяжэння і супраціў выгібу керамікі, а таксама яе трываласць перавышае саму кераміку.
4. Добрая зносаўстойлівасць пры высокай тэмпературы. Эксперыментальныя вынікі паказваюць, што ў параўнанні з храмаваннем, цвёрдасць кампазітнай плёнкі значна ўзрастае з павышэннем тэмпературы навакольнага асяроддзя 250 ℃ - 350 ℃, а цвёрдасць паверхні павялічваецца больш чым на hv210, у той час як цвёрды хром значна зніжаецца пасля 250 ℃ і зніжаецца прыкладна на hv110 пры 350 ℃. Такім чынам, у параўнанні з нарыхтоўкай без кампазітнай плёнкі, нарыхтоўка з керамічным пакрыццём мае лепшую зносаўстойлівасць пры высокай тэмпературы.
5. Моцная ўстойлівасць да акіслення. Эксперыментальныя вынікі паказваюць, што кампазітная плёнка па-ранейшаму мае добрую ўстойлівасць да акіслення і кіслотна-шчолачную ўстойлівасць пры тэмпературы вышэй за 1000 ℃.
6. Ён мае функцыю акіслення і каталізу. Калі кераміка пранікае ў паверхню металу, утвараецца адпаведная колькасць электронных вакансій, дзякуючы чаму кампазітная плёнка аказвае акісляльны каталітычны эфект на CO і HC і значна зніжае забруджванне выхлапнымі газамі рухавіка.
7. Добрая прадукцыйнасць намоткі і пакрыцця. Кампазітныя плёнкі - гэта хімічнае асаджэнне з паравай фазы, таму кампазітныя плёнкі можна вырошчваць усюды, дзе можа праходзіць газ, і ўмовы апрацоўкі не абмежаваныя формай і становішчам нарыхтоўкі.
8. Шырокія вобласці прымянення. У дадатак да нанясення на рухавік, кампазітная плёнка таксама падыходзіць для пар трэння розных машын, высокатэмпературных і ўстойлівых да карозіі дэталяў, розных рэжучых інструментаў і формаў, а таксама можа адаптавацца да розных металічных і неметалічных матэрыялаў праз розныя параметры працэсу.