[发明专利]耐磨覆层及其制造方法

权利要求书

1.用于气门挺杆的耐磨覆层，所述气门挺杆用于内燃机的能够通过凸轮操作的气门，所述耐磨覆层具有基于无定形碳和氢的功能层，

其中，所述功能层在横截面中具有不同坚硬度的区域(60、61、62、63、64)，所述区域(60、61、62、63、64)在至少一个方向上的扩展小于20nm；

其中，所述区域(60、61、62、63、64)至少局部由与表面基本平行的涂层形成；

其中，涂层(60、61、62)中的至少一个比10nm薄；

其中，至少两个相邻的涂层(60、61、62)各自具有下面三种坚硬度中的不同坚硬度：无定形、无金属、含氢的碳，无定形、含金属、含氢的碳，无定形、含非金属、含氢的碳；

其中，相邻的涂层(60、61、62)通过掺杂的类型和/或程度得以区分；以及

其中，所述耐磨覆层的表面是不规则的。

2.按权利要求1所述的覆层，其特征在于，相邻的涂层(60、61、62)通过氢的百分含量得以区分。

3.按权利要求1所述的覆层，其特征在于，相邻的涂层通过sp³杂化和sp²杂化的碳的混合比例得以区分。

4.按权利要求1所述的覆层，其特征在于，在至少一个涂层(60、61、62)中，以下参数中的至少一个参数垂直于覆层的表面具有梯度：含氢量、sp³杂化的C原子含量、掺杂度。

5.按权利要求1所述的覆层，其特征在于，由含氢的碳涂层形成的最上方的涂层具有以氟、氧和/或硅的掺杂。 

6.按权利要求1所述的覆层，其特征在于，所述区域(63、64)至少局部地由纳米颗粒形成。

7.按权利要求6所述的覆层，其特征在于，所述纳米颗粒(63、64)由材料氮化物、硼化物、碳化物、硅化物中的一种或多种材料形成。

8.按权利要求6或7所述的覆层，其特征在于，相同组成的纳米颗粒(63、64)在不同的结晶方位下设置。

9.按权利要求6或7所述的覆层，其特征在于，所述纳米颗粒(63、64)被嵌入到含氢的碳涂层中。

10.按权利要求8所述的覆层，其特征在于，涂层由纳米结晶的材料形成。

11.按权利要求1所述的覆层，其特征在于，在所述功能层(4)下方设有至少一个粘性中间层(3)，所述粘性中间层(3)基本由铬、钨或钛或者由过渡金属的硼化物、碳化物、氮化物或硅化物组成。

12.按权利要求1所述的覆层，其特征在于，在所述功能层(4)的下方设有由含氢、含金属或含非金属的碳涂层形成的支撑层(3)，所述支撑层(3)一方面含有成份钨、钽、铬、钒、铪、钛、镍中的一种或多种，另一方面含有硅、氧、氟、氮中的一种或多种。

13.按权利要求1所述的覆层，其特征在于，所述功能层的厚度在0.5微米和10微米之间。

14.按权利要求1所述的覆层，其特征在于，所述碳涂层含有原子百分比小于20的氢。 

15.一种方法，用于制造按权利要求1至14之一所述覆层，其特征在于，在沉淀方法中，为了将所述功能层敷设到表面上，按照确定的时间间隔分别改变至少一个工序参数，使得通过沉淀形成的不同区域的尺寸在覆层截面中不超过20nm。

16.按权利要求15所述的方法，其特征在于，所述工序参数如此地得到控制，以使得所述不同区域的尺寸在覆层的截面中不超过10nm。

17.按权利要求15或16所述的方法，其特征在于，压力、温度、掺杂物的掺加量、含氢量、转速这些个参数中的至少一个在制造所述功能层期间多次突然变化。

18.按权利要求15所述的方法，其特征在于，所述覆层的制造在低于250℃的温度下进行。

19.气门挺杆，用于内燃机的能够通过凸轮操作的气门，所述气门挺杆具有按权利要求1至14之一所述的覆层。