Piestne krúžky majú širokú škálu materiálov a rôzne vlastnosti. Výber materiálu piestneho krúžku by mal zohľadňovať jeho prevádzkové podmienky, výkonnostné požiadavky, typ krúžku a ďalšie faktory. Všeobecne povedané, materiál piestneho krúžku spaľovacieho motora musí spĺňať tieto požiadavky:
1. Dostatočne vysoká mechanická pevnosť pri vysokej teplote
2. Odolnosť proti opotrebovaniu a nízky koeficient trenia
3. Nie je ľahké vytvoriť priľnavosť a ľahko sa zabieha
4. Spracovanie je pohodlné a cena je lacná
Týmto spôsobom sa vyžaduje, aby materiál piestneho krúžku mal určitú pevnosť, tvrdosť, elasticitu, odolnosť proti opotrebovaniu (vrátane skladovania oleja), odolnosť proti korózii, tepelnú stabilitu a spracovateľnosť. V súčasnosti je materiálom piestneho krúžku prevažne liatina. S posilňovaním motora je trend prechodu zo sivej liatiny na temperovanú liatinu, tvárnu liatinu a oceľ. Bežné materiály a vlastnosti nájdete v tabuľke 2-1.
Tabuľka 2-1 bežné materiály a vlastnosti piestnych krúžkov

Dnešným úvodom však nie je piestny krúžok z bežných materiálov, ale piestny krúžok z kovového keramického kompozitného filmu (keramický infiltrovaný piestny krúžok alebo skrátene keramický kovový piestny krúžok), ďalej označovaný ako kovový keramický piestny krúžok.
Cermetové piestne krúžky sú vyrobené infiltráciou nitridu bóru (časť kubického nitridu bóru) keramiky s * samomaznou funkciou do povrchovej vrstvy trecieho páru piestnych krúžkov pri nízkej teplote (pod 200 ℃) s použitím * pokročilých svetových "plazmových chemických pár" technológia nanášania“, takže pracovná povrchová vrstva piestnych krúžkov je keramická. Piestne krúžky po keramickej infiltrácii majú dobrú odolnosť proti opotrebeniu, odolnosť proti opotrebovaniu a odolnosť proti korózii, preto je možné zlepšiť životnosť piestneho krúžku. Kompozitná keramika je infiltrovaná do povrchu piestneho krúžku plazmovo-chemickým naparovaním, ktoré je odlišné od procesu striekania keramiky na povrch ostatných piestnych krúžkov. Táto procesná metóda môže spôsobiť, že kompozitný keramický materiál bude mať pevnú spojovaciu silu s povrchom piestneho krúžku bez praskania a odpadnutia.

Okrem toho má cermetová kompozitná vrstva elektronickú štruktúru podobnú ródiu, takže môže vykonávať spaľovaciu katalýzu v motore a výrazne znížiť obsah emisií CO a HC. Preto majú piestne krúžky impregnované keramikou aj katalytický účinok.
Technológia „cermetového kompozitného filmu“ prešla hodnotením * v roku 1997.
Keramikou impregnované piestne krúžky boli široko používané vo veľkých motorárňach s dobrým aplikačným efektom.
Tvorí "funkčnú keramiku" zmiešanú s kovmi, ktorá má vynikajúce vlastnosti vysokej povrchovej tvrdosti, nízkeho koeficientu trenia, zníženia opotrebenia a dlhej životnosti.
Pri nízkej teplote (pod 200 ℃) je nitrid (kompozitný keramický materiál) infiltrovaný do povrchu nástroja plazmovo-chemickým nanášaním pár.
Vlastnosti:
1. Nízky teplotný rast. Keď je teplota pri vytváraní filmu nižšia ako 200 ℃, nepoškodí substrát a povrch obrobku, ani nedeformuje obrobok a neovplyvní presnosť obrábania a montážny výkon.
2. Spojenie je pevné. Pretože kov difunduje s nitridom bóru a kubickým nitridom bóru v stave vákuovej plazmy za vzniku funkčne gradientných materiálov, kompozitné filmy sa nebudú odlupovať pri vysokej teplote alebo náraze.
3. Zlepšila sa tvrdosť aj húževnatosť. Vďaka dvojfázovej difúzii kompozitného filmu a kovu za vzniku funkčného materiálu so skloneným gradientom, zohráva nielen úlohu pevnej kombinácie prechodovej vrstvy, ale tiež zlepšuje pevnosť spoja, pevnosť v ťahu a odolnosť keramiky v ohybe a jej húževnatosť. prevyšuje samotnú keramiku.
4. Dobrá odolnosť proti opotrebovaniu pri vysokej teplote. Experimentálne výsledky ukazujú, že v porovnaní s chrómovaním sa tvrdosť kompozitného filmu výrazne zvyšuje so zvýšením teploty v prostredí 250 ℃ - 350 ℃ a povrchová tvrdosť sa zvyšuje o viac ako hv210, zatiaľ čo tvrdý chróm výrazne klesá po 250 ℃ a pri 350 ℃ klesá približne o hv110. V porovnaní s obrobkom bez pokovovania kompozitným filmom má keramický pokovovaný obrobok lepšiu odolnosť proti opotrebovaniu v prostredí s vysokou teplotou.
5. Silná odolnosť voči oxidácii. Experimentálne výsledky ukazujú, že kompozitný film má stále dobrú odolnosť proti oxidácii a odolnosť voči acidobázickej báze, keď je teplota vyššia ako 1000 ℃.
6. Má funkciu oxidácie a katalýzy. Keď keramika prenikne do kovového povrchu, vytvorí sa primerané množstvo prázdneho elektrónu, vďaka čomu má kompozitný film oxidačný katalytický účinok na CO a HC a výrazne znižuje emisie výfukových plynov motora.
7. Dobrý výkon vinutia a pokovovania. Kompozitné filmy sú chemické nanášanie pár, takže kompozitné filmy možno pestovať všade tam, kde môže prechádzať plyn, a podmienky spracovania nie sú obmedzené tvarom a polohou obrobku.
8. Široké aplikačné polia. Okrem nanášania na motor je kompozitný film vhodný aj pre trecie páry rôznych strojov, diely odolné voči vysokým teplotám a korózii, rôzne rezné nástroje a formy a dokáže sa prispôsobiť rôznym kovovým alebo nekovovým materiálom. rôzne parametre procesu.