Поршневі кільця мають широкий вибір матеріалів і різні властивості. Вибір матеріалу поршневих кілець повинен враховувати умови його експлуатації, вимоги до продуктивності, тип кільця та інші фактори. Загалом, матеріал поршневих кілець двигуна внутрішнього згоряння повинен відповідати таким вимогам:
1. Досить висока механічна міцність при високій температурі
2. Зносостійкість і низький коефіцієнт тертя
3. Це нелегко створити адгезію та легко обкатати
4. Обробка зручна, а ціна дешева
Таким чином, матеріал поршневого кільця повинен мати певну міцність, твердість, еластичність, зносостійкість (включаючи зберігання масла), стійкість до корозії, термічну стабільність і здатність до обробки. В даний час матеріалом поршневих кілець є в основному чавун. Зі зміцненням двигуна спостерігається тенденція переходу від сірого чавуну до ковкого чавуну, чавуну з шаровидним шаром і сталі. Див. таблицю 2-1 для загальних матеріалів і властивостей.
Таблиця 2-1 загальні матеріали та властивості поршневих кілець

Однак сьогодні ми представляємо не поршневі кільця із звичайних матеріалів, а металокерамічні композитні поршневі кільця (поршневі кільця з керамічною інфільтрою або коротко керамічні металеві поршневі кільця), надалі іменовані металокерамічними поршневими кільцями.
Поршневі кільця з металокераміки виготовляються шляхом інфільтрації кераміки з нітриду бору (частина кубічного нітриду бору) з * функцією самозмащення в поверхневий шар пари тертя поршневих кілець при низькій температурі (нижче 200 ℃) з використанням * передової світової "плазмохімічної пари". технологія наплавлення», завдяки чому шар робочої поверхні поршневих кілець є керамічним. Поршневі кільця після керамічної інфільтрації мають гарну зносостійкість, зносостійкість і стійкість до корозії, тому термін служби поршневого кільця можна покращити. Композитна кераміка просочується на поверхню поршневого кільця за допомогою плазмохімічного осадження з парової фази, що відрізняється від процесу напилення кераміки на поверхні інших поршневих кілець. Цей метод процесу може змусити композитний керамічний матеріал мати міцну силу зв’язку з поверхнею поршневого кільця без розтріскування та падіння.

Крім того, металокерамічний композитний шар має електронну структуру, подібну до родію, тому він може здійснювати каталіз згоряння в двигуні та значно зменшувати вміст викидів CO та HC. Тому поршневі кільця з керамічним просоченням також мають каталітичний ефект.
Технологія «Кераметичне композитна плівка» пройшла * атестацію в 1997 році.
Просочені керамікою поршневі кільця широко використовуються на основних заводах двигунів з хорошим ефектом застосування.
Він утворює «функціональну кераміку», змішану з металами, яка має такі чудові характеристики, як висока твердість поверхні, низький коефіцієнт тертя, зниження зносу та тривалий термін служби.
При низькій температурі (нижче 200 ℃) нітрид (композитний керамічний матеріал) проникає в поверхню інструменту шляхом плазмохімічного осадження з парової фази.
особливості:
1. Низькотемпературний ріст. Коли температура плівкоутворення нижче 200 ℃, це не пошкодить підкладку та поверхню заготовки, не деформує заготовку та не вплине на точність обробки та продуктивність складання.
2. З'єднання міцне. Оскільки метал дифундує з нітридом бору та кубічним нітридом бору у стані вакуумної плазми, утворюючи функціонально градієнтні матеріали, композитні плівки не будуть відшаровуватися за високої температури або удару.
3. Покращено як твердість, так і міцність. Завдяки двофазній дифузії композитної плівки та металу для утворення похилого градієнтного функціонального матеріалу, він не тільки відіграє роль міцної комбінації перехідного шару, але також покращує міцність зв’язку, здатність до розтягування та стійкість до вигину кераміки та її міцність перевищує саму кераміку.
4. Хороша зносостійкість при високій температурі. Експериментальні результати показують, що порівняно з хромуванням твердість композитної плівки значно збільшується з підвищенням температури в навколишньому середовищі 250 ℃ - 350 ℃, а твердість поверхні збільшується більш ніж на hv210, тоді як твердий хром значно зменшується після 250 ℃ і зменшується приблизно на hv110 при 350 ℃. Таким чином, порівняно з заготовкою без покриття композитною плівкою, заготовка з керамічним покриттям має кращу зносостійкість у високотемпературному середовищі.
5. Сильна стійкість до окислення. Експериментальні результати показують, що композитна плівка все ще має хорошу стійкість до окислення та кислотно-основну стійкість, коли температура перевищує 1000 ℃.
6. Він має функцію окислення та каталізу. Коли кераміка проникає в металеву поверхню, утворюється відповідна кількість електронних вакансій, що робить композитну плівку каталітичною дією окислення на CO та HC і значно зменшує забруднення двигуна вихлопними газами.
7. Хороша продуктивність намотування та покриття. Композитні плівки – це хімічне осадження з парової фази, тому композитні плівки можна вирощувати всюди, де може проходити газ, а умови обробки не обмежуються формою та положенням заготовки.
8. Широкі сфери застосування. Крім нанесення на двигун, композитна плівка також підходить для пар тертя різних машин, високотемпературних і корозійно-стійких деталей, різних ріжучих інструментів і форм, а також може адаптуватися до різних металевих і неметалевих матеріалів через різні параметри процесу.