Männänrenkaissa on laaja valikoima materiaaleja ja erilaisia ​​ominaisuuksia. Männänrenkaan materiaalia valittaessa tulee ottaa huomioon sen käyttöolosuhteet, suorituskykyvaatimukset, rengastyyppi ja muut tekijät. Yleisesti ottaen polttomoottorin männänrengasmateriaalin on täytettävä seuraavat vaatimukset:
1. Riittävän korkea mekaaninen lujuus korkeassa lämpötilassa
2. Kulutuskestävyys ja alhainen kitkakerroin
3. Se ei ole helppo tuottaa tarttuvuutta ja helppo ajaa sisään
4. Käsittely on kätevää ja hinta on halpa
Tällä tavoin männänrengasmateriaalilta vaaditaan tietty lujuus, kovuus, elastisuus, kulutuskestävyys (mukaan lukien öljyn varastointi), korroosionkestävyys, lämpöstabiilisuus ja prosessoitavuus. Tällä hetkellä männänrenkaan materiaali on pääasiassa valurautaa. Moottorin vahvistuessa on suuntaus siirtyä harmaavaluraudasta tempervalurautaan, pallovaluraudaan ja teräkseen. Katso yleiset materiaalit ja ominaisuudet taulukosta 2-1.
Taulukko 2-1 männänrenkaiden yleiset materiaalit ja ominaisuudet

Tämän päivän esittely ei kuitenkaan ole tavallisten materiaalien männänrengas, vaan metallikeraaminen komposiittikalvomännän rengas (keraaminen tunkeutunut männänrengas tai lyhennettynä keraaminen metallimännän rengas), josta käytetään jäljempänä nimitystä metallikeraaminen männänrengas.
Kermettimännän renkaat valmistetaan tunkeutumalla boorinitridi (osa kuutiometristä boorinitridiä) keramiikkaa, jossa on * itsevoiteleva toiminto männänrenkaan kitkaparin pintakerrokseen alhaisessa lämpötilassa (alle 200 ℃) käyttämällä maailman * kehittynyttä plasmakemiallista höyryä pinnoitustekniikka", niin että männänrenkaiden työpintakerros on keraaminen. Männänrenkailla keraamisen tunkeutumisen jälkeen on hyvä kulutuskestävyys, kulutuskestävyys ja korroosionkestävyys, joten männänrenkaan käyttöikää voidaan parantaa. Komposiittikeramiikka tunkeutuu männänrenkaan pintaan plasmakemiallisella höyrypinnoituksella, joka eroaa keraamisen ruiskutusprosessista muiden männänrenkaiden pinnalle. Tämä prosessimenetelmä voi saada komposiittikeraamisesta materiaalista lujan sidosvoiman männänrenkaan pintaan halkeilematta ja putoamatta.

Lisäksi kermettikomposiittikerroksessa on rodiumin kaltainen elektroninen rakenne, joten se voi suorittaa polttokatalyysin moottorissa ja vähentää huomattavasti CO- ja HC-päästöjä. Siksi keraamisilla kyllästetyillä männänrenkailla on myös katalyyttinen vaikutus.
"Cermet-komposiittikalvo" -tekniikka läpäisi * arvioinnin vuonna 1997.
Keraamiset kyllästetyt männänrenkaat ovat olleet laajalti käytössä suurissa moottoritehtaissa, joilla on hyvä sovellusvaikutus.
Se muodostaa "toiminnallista keramiikkaa" yhdistettynä metalleihin, joilla on erinomaiset ominaisuudet: korkea pinnan kovuus, alhainen kitkakerroin, kulumisen vähentäminen ja pitkä käyttöikä.
Alhaisessa lämpötilassa (alle 200 ℃) nitridi (keraaminen komposiittimateriaali) imeytyy työkalun pintaan plasmakemiallisen höyrypinnoituksen avulla.
Ominaisuudet:
1. Kasvu alhaisessa lämpötilassa. Kun kalvonmuodostuslämpötila on alle 200 ℃, se ei vahingoita työkappaleen alustaa ja pintaa, ei väännä työkappaletta eikä vaikuta koneistuksen tarkkuuteen ja kokoonpanon suorituskykyyn.
2. Yhteys on kiinteä. Koska metalli diffundoituu boorinitridin ja kuution boorinitridin kanssa tyhjiöplasman tilassa muodostaen kaatuvia toiminnallisesti gradienttimateriaaleja, komposiittikalvot eivät kuoriudu pois korkeassa lämpötilassa tai iskussa.
3. Sekä kovuus että sitkeys paranevat. Komposiittikalvon ja metallin kaksivaiheisen diffuusion ansiosta kaltevan gradienttifunktionaalisen materiaalin muodostamiseksi sillä ei ole vain siirtymäkerroksen kiinteän yhdistelmän roolia, vaan se myös parantaa keramiikan sidoslujuutta, vetokykyä ja taivutuskestävyyttä sekä sen sitkeyttä. ylittää itse keramiikan.
4. Hyvä kulutuskestävyys korkeassa lämpötilassa. Kokeelliset tulokset osoittavat, että kromipinnoitukseen verrattuna komposiittikalvon kovuus kasvaa suuresti lämpötilan noustessa ympäristössä 250 ℃ - 350 ℃ ja pinnan kovuus kasvaa yli hv210, kun taas kova kromi laskee merkittävästi 250 ℃ ja laskee noin hv110 350 ℃:ssa. Siten verrattuna työkappaleeseen, jossa ei ole komposiittikalvopinnoitusta, keraamisella pinnoitetulla työkappaleella on parempi kulutuskestävyys korkean lämpötilan ympäristössä.
5. Vahva hapettumisenkestävyys. Kokeelliset tulokset osoittavat, että komposiittikalvolla on edelleen hyvä hapettumisenkestävyys ja happo-emäsvastus, kun lämpötila on yli 1000 ℃.
6. Sillä on hapetus- ja katalyysitoiminto. Kun keramiikka tunkeutuu metallin pintaan, syntyy sopiva määrä elektronivakanssia, mikä saa komposiittikalvolla olemaan hapettavia katalyyttisiä vaikutuksia CO:n ja HC:n suhteen ja vähentää huomattavasti moottorin pakokaasupäästöjä.
7. Hyvä käämitys ja pinnoitus. Komposiittikalvot ovat kemiallista höyrypinnoitusta, joten komposiittikalvoja voidaan kasvattaa kaikkialla, missä kaasu pääsee läpi, eikä työstöolosuhteita rajoita työkappaleen muoto ja sijainti.
8. Laajat sovellusalueet. Moottorille levittämisen lisäksi komposiittikalvo soveltuu myös erilaisten koneiden kitkapareille, korkeita lämpötiloja ja korroosiota kestäville osille, erilaisille leikkaustyökaluille ja muoteille, ja se voi mukautua erilaisiin metalli- tai ei-metallimateriaaleihin eri prosessiparametreja.