לטבעות בוכנה מגוון רחב של חומרים ותכונות שונות. בחירת חומר טבעת הבוכנה צריכה לשקול את תנאי השירות שלו, דרישות הביצועים, סוג הטבעת וגורמים אחרים. באופן כללי, חומר טבעת הבוכנה של מנוע בעירה פנימית יעמוד בדרישות הבאות:
1. חוזק מכני גבוה מספיק בטמפרטורה גבוהה
2. עמידות בפני שחיקה ומקדם חיכוך נמוך
3. לא קל לייצר הדבקה וקל לרוץ פנימה
4. העיבוד נוח והמחיר זול
באופן זה, חומר טבעת הבוכנה נדרש להיות בעל חוזק, קשיות, גמישות, עמידות בפני שחיקה (כולל אחסון שמן), עמידות בפני קורוזיה, יציבות תרמית ויכולת עיבוד מסוימת. כיום, החומר של טבעת הבוכנה הוא בעיקר ברזל יצוק. עם התחזקות המנוע, ישנה מגמה של מעבר מברזל יצוק אפור לברזל יצוק גמיש, ברזל יצוק נודולרי ופלדה. ראה טבלה 2-1 לחומרים ומאפיינים נפוצים.
טבלה 2-1 חומרים ומאפיינים נפוצים של טבעות בוכנה

עם זאת, ההקדמה של היום היא לא טבעת הבוכנה של חומרים נפוצים, אלא טבעת הבוכנה המרוכבת של סרט קרמיקה מתכת (טבעת בוכנה חדירת קרמית או טבעת בוכנה מתכת קרמית בקיצור), להלן טבעת בוכנה קרמית מתכת.
טבעות בוכנה סרמט מיוצרות על ידי חדירת קרמיקה בורון ניטריד (חלק מקרמיקה בורון ניטריד מעוקב) עם * פונקציית שימון עצמית לשכבת פני השטח של זוג חיכוך טבעת הבוכנה בטמפרטורה נמוכה (מתחת ל-200 ℃) על ידי שימוש ב"אדים כימיים פלזמה" המתקדמים בעולם. טכנולוגיית השקיעה", כך ששכבת משטח העבודה של טבעות הבוכנה היא קרמית. לטבעות הבוכנה לאחר חדירת קרמיקה יש עמידות בפני שחיקה טובה, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה, לכן, ניתן לשפר את חיי השירות של טבעת הבוכנה. הקרמיקה המרוכבת חודרת אל פני השטח של טבעת הבוכנה על ידי שקיעת אדים כימית פלזמה, השונה מתהליך ההתזה הקרמי על פני השטח של טבעות בוכנה אחרות. שיטת תהליך זו יכולה לגרום לחומר הקרמי המרוכב להיות בעל כוח מליטה יציב עם פני השטח של טבעת הבוכנה מבלי להיסדק וליפול.

בנוסף, לשכבת ה-cermet מרוכבת מבנה אלקטרוני הדומה לרודיום, כך שהיא יכולה לבצע קטליזת בעירה במנוע ולהפחית מאוד את תכולת הפליטה של ​​CO ו-HC. לכן, לטבעות בוכנה ספוגות קרמיקה יש גם אפקט קטליטי.
טכנולוגיית "סרט מרוכב של Cermet" עברה את הערכת * בשנת 1997.
טבעות בוכנה ספוגות קרמיקה היו בשימוש נרחב במפעלי מנועים גדולים עם אפקט יישום טוב.
הוא יוצר "קרמיקה פונקציונלית" בשילוב עם מתכות, שיש לה את המאפיינים הבולטים של קשיות משטח גבוהה, מקדם חיכוך נמוך, הפחתת בלאי וחיי שירות ארוכים.
בטמפרטורה נמוכה (מתחת ל-200 ℃), ניטריד (חומר קרמי מרוכב) חודר למשטח הכלי על ידי שקיעת אדים כימיים בפלזמה.
תכונות:
1. צמיחה בטמפרטורה נמוכה. כאשר טמפרטורת יצירת הסרט היא מתחת ל-200 ℃, זה לא יפגע במצע ובמשטח של חומר העבודה, לא יעוות את חומר העבודה ולא ישפיע על דיוק העיבוד וביצועי ההרכבה.
2. החיבור איתן. מכיוון שהמתכת מתפזרת עם בורון ניטריד ובורון ניטריד מעוקב במצב של פלזמה ואקום ליצירת חומרים מפלטים פונקציונליים, הסרטים המרוכבים לא יתקלפו בטמפרטורה גבוהה או בפגיעה.
3. גם הקשיות וגם הקשיחות משתפרים. בשל הדיפוזיה הדו-פאזית של סרט מרוכב ומתכת ליצירת חומר פונקציונלי משופע, זה לא רק ממלא את התפקיד של שילוב מוצק של שכבת מעבר, אלא גם משפר את חוזק ההדבקה, יכולת המתיחה ועמידות הכיפוף של קרמיקה, ואת הקשיחות שלה. עולה על זה של הקרמיקה עצמה.
4. עמידות בפני שחיקה טובה בטמפרטורה גבוהה. תוצאות הניסוי מראות שבהשוואה לציפוי כרום, קשיות הסרט המרוכב עולה מאוד עם עליית הטמפרטורה בסביבה של 250 ℃ - 350 ℃, וקשיות פני השטח עולה ביותר מ- hv210, בעוד שהכרום הקשיח יורד באופן משמעותי לאחר 250 ℃, ויורד בכ-HV110 ב-350 ℃. לפיכך, בהשוואה לחומר העבודה ללא ציפוי סרט מרוכב, לחומר המצופה קרמי יש עמידות טובה יותר לבלאי בסביבת טמפרטורה גבוהה.
5. עמידות חמצון חזקה. תוצאות הניסוי מראות שלסרט המרוכב עדיין יש עמידות טובה לחמצון ועמידות חומצה-בסיסית כאשר הטמפרטורה גבוהה מ-1000 ℃.
6. יש לו את הפונקציה של חמצון וקטליזה. כאשר הקרמיקה חודרת לתוך משטח המתכת, נוצרת כמות מתאימה של פנוי אלקטרונים, מה שגורם לסרט המרוכב להיות בעל אפקט קטליטי של חמצון על CO ו-HC, ומפחית מאוד את זיהום פליטת הפליטה של ​​המנוע.
7. ביצועי סלילה וציפוי טובים. סרטים מרוכבים הם שקיעת אדים כימית, כך שניתן לגדל סרטים מרוכבים בכל מקום בו גז יכול לעבור, ותנאי העיבוד אינם מוגבלים על ידי הצורה והמיקום של חומר העבודה.
8. שדות יישום רחבים. בנוסף ליישום על המנוע, הסרט המרוכב מתאים גם לזוגות חיכוך של מכונות שונות, חלקים עמידים בטמפרטורה גבוהה וקורוזיה, כלי חיתוך שונים ותבניות, ויכול להתאים לחומרים שונים ממתכת או שאינם מתכתיים באמצעות פרמטרים שונים של תהליך.