[發明專利]一種提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201711296113.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108004500A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 文曉斌
• 申請（專利權）人: 文曉斌
• 主分類號: C23C14/02
• 分類號: C23C14/02;C23C14/06;C23C14/35;C23C8/06;F04C29/00
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

本發明涉及一種提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜，位于壓縮機滑片基體的弧面，所述的薄膜為四層結構，自所述壓縮機滑片基體起，第一層是金屬單質薄膜結合層，第二層是金屬氮化物薄膜過渡層，第三層是金屬碳化物薄膜過渡層，第四層為類石墨碳膜層。具有高硬度、低摩擦系數、高導電性、強耐腐蝕性能、厚度均勻、結合力好。對應還提供了制備上述薄膜的方法。

技術領域

本發明涉及壓縮機滑片技術領域，具體而言，涉及一種提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜及其制備方法

背景技術

據統計，現階段中國至少有八成的家用空調采用R22傳統制冷劑。R22傳統制冷劑是氟里昂制冷劑中應用較多的一種，對臭氧層破壞很大，嚴重危害了人類居住環境和整體生態環境。按照《蒙特利爾議定書》規定，R22制冷劑將于2020年前逐步淘汰，無氟環保冷媒R410A為其主要環保替代品。R410A是一種新型環保制冷劑，由兩種準共沸的混合物而成，工作壓力為普通R22空調的1.6倍左右，制冷(熱)效率更高，不破壞臭氧層。另外，采用新冷媒的空調在性能方面也會有一定的提高。R410A是目前為止國際公認的用來替代R22最合適的冷媒，并在歐美，日本等國家得到普及。

另，由于環保新冷媒的運用，原有壓縮機及零部件已經不能完全滿足新的冷媒介質環境要求，其中最為突出的是壓縮機內部的工作壓力，R22制冷劑壓縮機的壓力為1.5MPa-2.0MPa，R134A制冷劑壓縮機的壓力為2MPa-3MPa，R410A制冷劑壓縮機的壓力為3MPa-4MPa，CO2制冷劑壓縮機的壓力要＞10MPa。因此，壓縮機關鍵零部件滑片的磨損加劇，原有滑片的表面處理技術已經不能滿足需求，急需開發一種減摩耐磨的表面處理技術。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術，提供一種提高壓縮機滑片減摩耐磨性能的薄膜及其制備方法，得到的薄膜具有高硬度、低摩擦系數、高導電性、強耐腐蝕性能、厚度均勻、結合力好的優點，能夠提高壓縮機滑片的減摩耐磨性能，從而使滑片基體能夠在RA134A、RA410A、CO2冷媒及高壓力、強變速的環境下使用，且大大提高滑片基體的使用壽命。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：提供一種提高壓縮機滑片減摩耐磨性能的薄膜，該薄膜位于基體表面，該薄膜為四層結構，自滑片基體表面起，第一層是金屬單質薄膜結合層，第二層是金屬氮化物薄膜過渡層，第三層是金屬碳化物薄膜過渡層，第四層為類石墨碳膜層。

所述的金屬單質薄膜結合層是采用磁控濺射的方法通入氬氣，氬氣輝光放電，電離出氬離子在電場力的作用下轟擊靶材，濺射大量的靶材原子沉積在基體表面，形成高結合力的結合層。

所述的金屬氮化物薄膜是采用磁控濺射方法獲得的金屬靶材原子與通入氮氣反應生成的氮化物沉積在基體表面，形成的金屬氮化物層。

所述的金屬碳化物薄膜是采用磁控濺射方法獲得的金屬靶材原子與磁控濺射方法獲得的石墨靶材原子反應沉積在基體表面，形成的金屬碳化物層。

所述的類石墨薄膜是采用磁控濺射方法獲得石墨靶材原子沉積在基體表面，形成的類石墨碳膜層。

所述的金屬優先選擇鉻、鈦、鎢或銀。

所述的滑片基體為高速鋼、不銹鋼、軸承鋼的任意一種鋼材。

對應上述的薄膜，本發明還提供一種提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜的制備方法，具體如下：鍍膜設備采用非平衡閉合場磁控濺射離子鍍膜機，包括真空室、磁控濺射源，能同時公轉自轉的工件掛具，掛具安裝在真空室內，磁控濺射源上安裝靶材，制備過程包括以下步驟：

步驟1、清洗滑片基體：