[发明专利]压缩机滑片、压缩机及压缩机滑片的制备方法

说明书

本发明提供了一种压缩机滑片、压缩机和压缩机滑片的制备方法。其中压缩机滑片包括依次叠加的滑片基体、金属单质薄膜结合层、金属化合物薄膜过渡层及类石墨碳膜层。类石墨碳膜层和滑片基体之间具有更高的匹配性和结合力，位于压缩机滑片的最外层的类石墨碳膜层具有硬度高、摩擦系数低、耐腐蚀性能强、厚度均匀、结合力好的优点，使压缩机滑片显著提高了耐磨性和硬度等，降低了摩擦系数和摩擦功耗。此外压缩机滑片的制备方法采用磁控溅射方法将金属单质薄膜结合层、金属化合物薄膜过渡层及类石墨碳膜层依次均匀地沉积在滑片基体上。

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种压缩机滑片、一种压缩机及一种压缩机滑片的制备方法。

背景技术

旋转压缩机对能效要求越来越高，传统的方法是基于结构、电机、摩擦副材料的优化设计来实现更高的能效。目前针对压缩机摩擦副优化的设计，主要是通过结构设计进行优化来改善润滑状态，以实现降低摩擦功耗。但是针对滑片活塞这对摩擦副，由于其本身属于线接触摩擦副，处于边界润滑状态，在所有摩擦副中其润滑状态最恶劣，所以其摩擦功耗占比很大，而且其耐磨性要求非常严格。现行的滑片均采用氮化处理以对应高耐磨性的要求，但是其摩擦系数还较大。虽然目前有厂家开发DLC(Diamond-like Carbon，类金刚石镀膜)涂层应用在滑片上，但其主要是解决特殊使用条件的耐磨性问题，其摩擦系数并未得到显著降低，压缩机能效未能提升。

鉴于此，现行普遍采用的滑片活塞摩擦副的摩擦功耗有待进一步降低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面在于，提出一种压缩机滑片。

本发明的第二方面在于，提出一种压缩机。

本发明的第三方面在于，提出一种压缩机滑片的制备方法。

有鉴于此，根据本发明的第一方面，提供了一种压缩机滑片，包括：滑片基体；金属单质薄膜结合层，其覆盖滑片基体的弧面；金属化合物薄膜过渡层，其覆盖金属单质薄膜结合层背离滑片基体的一侧；及类石墨碳膜层，其覆盖金属化合物薄膜过渡层背离金属单质薄膜结合层的一侧。

本发明提供的压缩机滑片，包括依次叠加的滑片基体、金属单质薄膜结合层、金属化合物薄膜过渡层及类石墨碳膜层。其中在类石墨碳膜层和滑片基体之间还设置有金属单质薄膜结合层和金属化合物薄膜过渡层，提高了压缩机滑片的弧面硬度，使得类石墨碳膜层和滑片基体之间具有更高的匹配性，进而提高两者之间的结合力，使得滑片基体的整体的力学性能更佳。进一步地，选用类石墨碳膜层覆盖在压缩机滑片的最外层，充分利用类石墨碳膜层的硬度、低摩擦系数、耐腐蚀性能强、厚度均匀、结合力好的优点，使得压缩机滑片的耐磨性和硬度等提高，进而令压缩机滑片和活塞形成的摩擦副的摩擦系数和摩擦功耗显著降低，达到减摩耐磨的目的，从而使滑片能够在R134a、R22、R410A、R32、R290、CO₂等冷媒和润滑剂以及高压力、强变速的环境下使用，提高了压缩机滑片的使用寿命和压缩机的能效。

另外，本发明提供的上述技术方案中的压缩机滑片还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，金属化合物薄膜过渡层包括金属氮化物薄膜过渡层和/或金属碳化物薄膜过渡层。

在该技术方案中，具体限定了金属化合物薄膜过渡层包括金属氮化物薄膜过渡层和/或金属碳化物薄膜过渡层，相对于现有的滑片均采用氮化处理以应对高耐磨需求的方式，使得类石墨碳膜层和滑片基体之间具有更高的匹配性，进而提高两者之间的结合力，使得滑片基体的整体的力学性能更佳。

在上述任一技术方案中，优选地，金属单质薄膜结合层和/或金属化合物薄膜过渡层中的金属为铬、钛、钨或银。