ピストンリングにはさまざまな材質とさまざまな特性があります。ピストン リングの材質を選択するには、使用条件、性能要件、リングの種類、その他の要素を考慮する必要があります。一般に、内燃機関のピストンリングの材質は次の要件を満たさなければなりません。
1. 高温下での十分な機械的強度
2. 耐摩耗性と低摩擦係数
3. 付着しにくく、なじみやすい
4.加工が便利で価格が安い
このように、ピストンリングの材質には、一定の強度、硬度、弾性、耐摩耗性（貯油性を含む）、耐食性、熱安定性、加工性が要求されます。現在、ピストンリングの材質は鋳鉄が主流です。エンジンの強化に伴い、ねずみ鋳鉄から可鍛鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、鋼へ移行する傾向にあります。一般的な材料と特性については、表 2-1 を参照してください。
表2-1 ピストンリングの一般的な材質と特性

ただし、本日ご紹介するのは一般的な材質のピストンリングではなく、金属セラミック複合皮膜ピストンリング（セラミック溶浸ピストンリングまたは略してセラミックメタルピストンリング）、以下メタルセラミックピストンリングと呼びます。
サーメットピストンリングは、世界最先端の「プラズマ化学蒸気」を用いて、ピストンリング摩擦対の表層に自己潤滑機能を持つ窒化ホウ素（立方晶窒化ホウ素の一部）セラミックスを低温（200℃以下）で浸透させたものです。蒸着技術」により、ピストンリングの作動表面層がセラミックになります。セラミック溶浸後のピストンリングは耐摩耗性、耐磨耗性、耐食性に優れており、ピストンリングの寿命を向上させることができます。他のピストンリング表面へのセラミック溶射法とは異なり、プラズマ化学蒸着法により複合セラミックスをピストンリング表面に浸透させます。この加工方法により、複合セラミック材はクラックや脱落を起こすことなくピストンリング表面と強固な結合力を得ることができます。

さらに、サーメット複合層はロジウムと同様の電子構造を有するため、エンジン内で燃焼触媒作用を発揮し、COとHCの排出量を大幅に削減できます。したがって、セラミック含浸ピストンリングにも触媒効果があります。
「サーメット複合膜」技術は、1997年に※審査に合格しました。
セラミック含浸ピストンリングは主要なエンジン工場で広く使用されており、優れた適用効果があります。
金属を複合した「機能性セラミックス」を形成しており、表面硬度が高く、摩擦係数が低く、摩耗が少なく長寿命であるという優れた特性を持っています。
低温（200℃以下）でプラズマ化学気相成長法により窒化物（複合セラミック材料）を工具表面に浸透させます。
特徴：
1. 低温成長。成膜温度が200℃以下であれば、基板やワークの表面にダメージを与えたり、ワークを変形させたりすることはなく、加工精度や組立性能に影響を与えることはありません。
2.接続はしっかりしています。真空プラズマ状態で金属が窒化ホウ素や立方晶窒化ホウ素とともに拡散してダンピング傾斜機能材料を形成するため、複合膜は高温や衝撃によって剥離することがありません。
3. 硬度と靱性がともに向上します。複合膜と金属の二相拡散による傾斜傾斜機能材料の形成により、遷移層を強固に結合させる役割を果たすだけでなく、セラミックの接合強度、引張耐力、耐屈曲性、靭性も向上します。セラミックそのものを超えます。
4. 高温での耐摩耗性に優れています。実験結果は、クロムめっきと比較して、250℃〜350℃の環境で温度の上昇に伴って複合皮膜の硬度が大幅に増加し、表面硬度がhv210以上増加する一方、硬質クロムはめっき後に大幅に減少することを示しています。 250℃ではhv110程度、350℃では約hv110低下します。したがって、セラミックめっきを施したワークは、複合皮膜めっきを施していないワークと比較して、高温環境下での耐摩耗性に優れています。
5. 強い耐酸化性。実験結果は、複合フィルムが温度が1000℃を超えても依然として良好な耐酸化性と酸塩基耐性を有することを示した。
6.酸化と触媒の機能があります。セラミックが金属表面に浸透すると、適度な電子空孔が発生し、複合皮膜がCOやHCに対して酸化触媒効果を発揮し、エンジンの排ガス汚染を大幅に軽減します。
7. 良好な巻線およびメッキ性能。複合膜は化学気相成長法であるため、ガスが通過できる場所ならどこでも複合膜を成長させることができ、加工条件はワークピースの形状や位置によって制限されません。
8.幅広い応用分野。複合皮膜はエンジン以外にも、各種機械の摩擦対、高温・耐食部品、各種切削工具や金型などにも適しており、金属・非金属を問わず様々な材質に適応できます。異なるプロセスパラメータ。