Οι δακτύλιοι εμβόλου έχουν μεγάλη ποικιλία υλικών και διαφορετικές ιδιότητες. Η επιλογή του υλικού δακτυλίου εμβόλου θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις συνθήκες λειτουργίας, τις απαιτήσεις απόδοσης, τον τύπο του δακτυλίου και άλλους παράγοντες. Γενικά, το υλικό δακτυλίου εμβόλου του κινητήρα εσωτερικής καύσης πρέπει να πληροί τις ακόλουθες απαιτήσεις:
1. Αρκετά υψηλή μηχανική αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία
2. Αντίσταση στη φθορά και χαμηλός συντελεστής τριβής
3. Δεν είναι εύκολο να παραχθεί πρόσφυση και εύκολο να τρέξει μέσα
4. Η επεξεργασία είναι βολική και η τιμή είναι φθηνή
Με αυτόν τον τρόπο, το υλικό του δακτυλίου εμβόλου απαιτείται να έχει συγκεκριμένη αντοχή, σκληρότητα, ελαστικότητα, αντοχή στη φθορά (συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης λαδιού), αντοχή στη διάβρωση, θερμική σταθερότητα και δυνατότητα επεξεργασίας. Επί του παρόντος, το υλικό του δακτυλίου εμβόλου είναι κυρίως χυτοσίδηρος. Με την ενίσχυση του κινητήρα, υπάρχει μια τάση μετάβασης από τον γκρίζο χυτοσίδηρο στον ελατό χυτοσίδηρο, τον οζώδη χυτοσίδηρο και τον χάλυβα. Δείτε τον πίνακα 2-1 για κοινά υλικά και ιδιότητες.
Πίνακας 2-1 κοινά υλικά και ιδιότητες των δακτυλίων εμβόλου

Ωστόσο, η σημερινή εισαγωγή δεν είναι ο δακτύλιος εμβόλου των κοινών υλικών, αλλά ο δακτύλιος εμβόλου από μεταλλικό κεραμικό σύνθετο φιλμ (δακτύλιος εμβόλου με διήθηση από κεραμικό ή εν συντομία κεραμικός μεταλλικός δακτύλιος εμβόλου), ο οποίος στο εξής αναφέρεται ως μεταλλικός κεραμικός δακτύλιος εμβόλου.
Οι δακτύλιοι εμβόλου Cermet κατασκευάζονται με διείσδυση κεραμικών νιτριδίου βορίου (μέρος κυβικού νιτριδίου βορίου) με * αυτολιπαινόμενη λειτουργία στο επιφανειακό στρώμα του ζεύγους τριβής δακτυλίου εμβόλου σε χαμηλή θερμοκρασία (κάτω από 200 ℃) χρησιμοποιώντας τον κόσμο * προηγμένο "χημικό ατμό πλάσματος τεχνολογία εναπόθεσης», έτσι ώστε το στρώμα επιφάνειας εργασίας των δακτυλίων εμβόλου να είναι κεραμικό. Οι δακτύλιοι εμβόλου μετά από κεραμική διείσδυση έχουν καλή αντοχή στη φθορά, αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση, επομένως, η διάρκεια ζωής του δακτυλίου εμβόλου μπορεί να βελτιωθεί. Το σύνθετο κεραμικό διεισδύει στην επιφάνεια του δακτυλίου εμβόλου με εναπόθεση χημικών ατμών στο πλάσμα, η οποία είναι διαφορετική από τη διαδικασία κεραμικού ψεκασμού στην επιφάνεια άλλων δακτυλίων εμβόλου. Αυτή η μέθοδος διαδικασίας μπορεί να κάνει το σύνθετο κεραμικό υλικό να έχει μια σταθερή δύναμη συγκόλλησης με την επιφάνεια του δακτυλίου του εμβόλου χωρίς να ραγίσει και να πέσει.

Επιπλέον, το σύνθετο στρώμα κεραμομετάλλου έχει ηλεκτρονική δομή παρόμοια με το ρόδιο, ώστε να μπορεί να πραγματοποιήσει κατάλυση καύσης στον κινητήρα και να μειώσει σημαντικά την περιεκτικότητα σε εκπομπές CO και HC. Επομένως, οι δακτύλιοι εμβόλου με κεραμικά εμποτισμένα έχουν επίσης καταλυτική δράση.
Η τεχνολογία "Cermet composite film" πέρασε την αξιολόγηση * το 1997.
Κεραμικοί εμποτισμένοι δακτύλιοι εμβόλου έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε μεγάλες εγκαταστάσεις κινητήρων με καλό αποτέλεσμα εφαρμογής.
Σχηματίζει "λειτουργικά κεραμικά" σε συνδυασμό με μέταλλα, τα οποία έχουν τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά της υψηλής σκληρότητας της επιφάνειας, του χαμηλού συντελεστή τριβής, της μείωσης της φθοράς και της μεγάλης διάρκειας ζωής.
Σε χαμηλή θερμοκρασία (κάτω από 200 ℃), το νιτρίδιο (σύνθετο κεραμικό υλικό) διεισδύει στην επιφάνεια του εργαλείου με εναπόθεση χημικών ατμών στο πλάσμα.
Χαρακτηριστικά:
1. Ανάπτυξη χαμηλών θερμοκρασιών. Όταν η θερμοκρασία σχηματισμού φιλμ είναι κάτω από 200 ℃, δεν θα βλάψει το υπόστρωμα και την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας, ούτε θα παραμορφώσει το τεμάχιο εργασίας και δεν θα επηρεάσει την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας και την απόδοση συναρμολόγησης.
2. Η σύνδεση είναι σταθερή. Επειδή το μέταλλο διαχέεται με το νιτρίδιο του βορίου και το κυβικό νιτρίδιο του βορίου σε κατάσταση πλάσματος κενού για να σχηματίσει υλικά με λειτουργική κλίση, τα σύνθετα φιλμ δεν θα αποκολληθούν σε υψηλή θερμοκρασία ή κρούση.
3. Τόσο η σκληρότητα όσο και η σκληρότητα βελτιώνονται. Λόγω της διφασικής διάχυσης σύνθετης μεμβράνης και μετάλλου για να σχηματιστεί λειτουργικό υλικό με κλίση κλίσης, όχι μόνο παίζει το ρόλο του σταθερού συνδυασμού του στρώματος μετάβασης, αλλά επίσης βελτιώνει την αντοχή συγκόλλησης, την ικανότητα εφελκυσμού και την αντίσταση κάμψης του κεραμικού και τη σκληρότητά του υπερβαίνει αυτό του ίδιου του κεραμικού.
4. Καλή αντοχή στη φθορά σε υψηλή θερμοκρασία. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι σε σύγκριση με την επιχρωμίωση, η σκληρότητα της σύνθετης μεμβράνης αυξάνεται πολύ με την αύξηση της θερμοκρασίας στο περιβάλλον κατά 250 ℃ - 350 ℃, και η σκληρότητα της επιφάνειας αυξάνεται περισσότερο από hv210, ενώ το σκληρό χρώμιο μειώνεται σημαντικά μετά 250 ℃, και μειώνεται κατά περίπου hv110 στους 350 ℃. Έτσι, σε σύγκριση με το τεμάχιο εργασίας χωρίς επιμετάλλωση με σύνθετο φιλμ, το επιμεταλλωμένο με κεραμικό τεμάχιο εργασίας έχει καλύτερη αντοχή στη φθορά σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας.
5. Ισχυρή αντίσταση στην οξείδωση. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι το σύνθετο φιλμ εξακολουθεί να έχει καλή αντίσταση στην οξείδωση και αντίσταση οξέος-βάσης όταν η θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη από 1000 ℃.
6. Έχει τη λειτουργία της οξείδωσης και της κατάλυσης. Όταν το κεραμικό διεισδύει στη μεταλλική επιφάνεια, δημιουργείται μια κατάλληλη ποσότητα κενού ηλεκτρονίων, η οποία κάνει το σύνθετο φιλμ να έχει την καταλυτική επίδραση οξείδωσης στο CO και το HC και μειώνει σημαντικά τη ρύπανση των καυσαερίων του κινητήρα.
7. Καλή απόδοση περιέλιξης και επιμετάλλωσης. Οι σύνθετες μεμβράνες αποτελούν χημική εναπόθεση ατμών, επομένως οι σύνθετες μεμβράνες μπορούν να αναπτυχθούν οπουδήποτε μπορεί να περάσει αέριο και οι συνθήκες επεξεργασίας δεν περιορίζονται από το σχήμα και τη θέση του τεμαχίου εργασίας.
8. Ευρεία πεδία εφαρμογής. Εκτός από την εφαρμογή στον κινητήρα, η σύνθετη μεμβράνη είναι επίσης κατάλληλη για ζεύγη τριβής διαφόρων μηχανών, εξαρτημάτων υψηλής θερμοκρασίας και αντοχής στη διάβρωση, διάφορα εργαλεία κοπής και καλούπια και μπορεί να προσαρμοστεί σε διάφορα μεταλλικά ή μη μεταλλικά υλικά μέσω διαφορετικές παραμέτρους διαδικασίας.