[发明专利]一种活塞制作方法及活塞

权利要求书

1.一种活塞制作方法，其特征在于，包括：

采用磁控喷射方式，在活塞基体(1)的顶面镀膜，形成金属层(2)，所述金属层(2)为氧化铝和氧化锆的复合金属层(2)；

采用微弧氧化方式，在所述金属层(2)上进行电化学反应，形成陶瓷层(3)，所述陶瓷层(3)为孔洞状结构；所述磁控喷射方式包括以下步骤：

在真空室内填充惰性气体，并在真空室内分别设置铝靶和锆靶；

利用夹持组件夹紧活塞基体(1)并控制活塞基体(1)的顶面背离铝靶和锆靶设置，利用低压惰性气体辉光放电反应产生入射离子轰击铝靶的表面和锆靶的表面；

利用夹持组件夹紧活塞基体(1)并控制活塞基体(1)的顶面正对铝靶和锆靶设置，铝靶和锆靶溅射产生的铝原子和锆原子溅出并沉积至活塞基体(1)的顶面上，形成薄膜结构的金属层(2)；通过控制铝元素和锆元素的含量比，使所述金属层(2)在进行电化学反应中形成具有氧化锆的陶瓷层(3)。

2.根据权利要求1所述的活塞制作方法，其特征在于，所述控制铝元素和锆元素的含量比是通过分别调整铝靶和锆靶的溅射角度并控制铝靶和锆靶同时溅射而实现。

3.根据权利要求1所述的活塞制作方法，其特征在于，所述真空室在通入惰性气体之前的气压不大于5×10^-4Pa，所述真空室在通入惰性气体之后的气压为0.1Pa～0.9Pa。

4.根据权利要求1所述的活塞制作方法，其特征在于，所述微弧氧化方式包括：

利用夹具组件夹持活塞基体(1)；

将脉冲电源的正极电连接于活塞基体(1)，脉冲电源的负极电连接于夹具组件，并将活塞基体(1)顶面上的金属层(2)放置于电解液内，使金属层(2)与电解液反应并在金属层(2)表面微弧放电，以在金属层(2)的表面形成陶瓷层(3)。

5.根据权利要求4所述的活塞制作方法，其特征在于，所述电解液为硅酸盐电解液，电解液的浓度为10g/L～30g/L，电解液温度不高于35℃，脉冲电源的电流密度为0.2A/dm²～0.4A/dm²，脉冲电源的频率为50Hz～500Hz、正向电流占空比为40％～50％、脉冲电源的正负电流比为0.7～1.3。

6.根据权利要求1所述的活塞制作方法，其特征在于，在进行磁控喷射之前，对活塞基体(1)进行前处理。

7.根据权利要求6所述的活塞制作方法，其特征在于，所述前处理包括以下步骤：

用砂纸打磨活塞基体(1)的顶面，以抛光至镜面；

将活塞基体(1)放置于超声清洗机中，利用清洗剂进行超声清洗；

利用去离子水对活塞基体(1)进行超声清洗并用热空气吹干。

8.一种活塞，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的活塞制作方法制作而成，所述活塞包括：

活塞基体(1)；

金属层(2)，其设置于所述活塞基体(1)的顶面上；

陶瓷层(3)，其设置于所述金属层(2)的顶面上。