Клапанный компонент с многослойной поверхностью - RU2005122503A

Реферат

1. Первый компонент клапанного диска, уплотняющая поверхность которого находится в скользящем контакте со вторым компонентом указанного диска, также имеющего уплотняющую поверхность, уплотняющая поверхность первого компонента имеет по существу гладкую конформную уплотняющую поверхность для предотвращения протекания жидкости между этими уплотняющими поверхностями, при этом первый компонент содержит основной материал; усиленный слой, содержащий материал, более твердый, чем основной материал, и имеющий толщину около 10 мкм; и аморфный алмазный слой, размещенный на усиленном слое и формирующий уплотняющую поверхность, при этом толщина аморфного алмазного слоя имеет величину, по меньшей мере, достаточную для повышения износостойкости первого компонента.

2. Компонент по п.1, отличающийся тем, что основной материал выбран из группы, состоящей из стекла, стеклокерамики, стекловидных материалов и полимерных материалов.

3. Компонент по п.1, отличающийся тем, что основной материал содержит железистый алюминид.

4. Компонент по п.1, отличающийся тем, что усиленный слой содержит АПУ(алмазопоподобный углерод).

5. Компонент по п.1, отличающийся тем, что усиленный слой содержит сверхрешетчатую структуру.

6. Компонент по п.1, отличающийся тем, что усиленный слой содержит нитрид хрома.

7. Компонент по п.1, отличающийся тем, что аморфный алмазный слой имеет графитовые включения.

8. Компонент по п.7, отличающийся тем, что графитовые включения имеют поверхностную плотность, по меньшей мере около 500/мм^".

9. Компонент по п.1, отличающийся тем, что основной материал выбран из группы, состоящей из нержавеющей стали, алюминия, меди, титана, циркония, металлокерамики и керамики.

10. Компонент по п.1, отличающийся тем, что усиленный слой содержит материал, выбранный из группы, состоящей из окисного слоя, углеродного слоя, слоя из нитрида углерода и нитридного слоя.

11. Компонент по п.1, отличающийся тем, что толщина усиленного слоя составляет от около 500 nm до 6 мкм.

12. Компонент по п.1, отличающийся тем, что толщина аморфного алмазного слоя составляет от около 100 до 500 nm.

13. Компонент по п.11, отличающийся тем, что основной материал содержит нержавеющую сталь, усиленный слой содержит нитрид хрома, и толщина аморфного алмазного слоя составляет от около 100 до 500 nm.

14. Компонент по п.1, отличающийся тем, что аморфный алмазный слой имеет среднюю шероховатость поверхности, по существу не более чем усиленный слой, при этом в поверхностном аморфном алмазном слое присутствуют графитовые включения.

15. Компонент по п.1, отличающийся тем, что усиленный слой имеет толщину, по меньшей мере достаточную для обеспечения стойкости первого и второго компонента к царапинам.

16. Способ выполнения скользящих компонентов дискового клапана, содержащий этапы: осаждение усиленного слоя на основной материал; и осаждение на усиленный слой посредством физического процесса осаждения гладкого слоя из аморфного алмаза.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что осаждение усиленного слоя и аморфного слоя происходит при температуре мене 200-300°С, устраняя тем самым необходимость рассчитывать заранее механические и тепловые свойства основного материала, усиленного слоя и аморфного алмазного слоя.

18. Способ по п.16, отличающийся тем, что этап осаждения включает формирование графитовой фазы в аморфном алмазном слое.

19. Способ по п.16, отличающийся тем, что этап осаждения гладкого аморфного слоя содержит формирование сверхрешетчатой структуры, имеющей множество аморфных алмазных слоев.

20. Способ по п.16, отличающийся тем, что этап осаждения множества аморфных алмазных слоев содержит формирование сверхрешетчатого мультислоя с по меньшей мере одним слоем аморфного алмаза, и другим слоем из алмаза в другой фазе.

21. Способ по п.19, отличающийся тем, что этап формирования сверхрешетки включает формирование мультислоя из по меньшей мере одного слоя из аморфного алмаза и другого слоя из алмаза в другой фазе.

22. Способ по п.19, отличающийся тем, что этап осаждения усиленного слоя содержит формирование слоя, толщиной мене, чем 5000 nm.

23. Способ выполнения скользящих компонентов для дискового клапана, содержащий этапы: обеспечение основного материала; формирование на основном материале усиленного слоя, содержащего более твердый, чем основной, материал с такой толщиной, которая повысит стойкость к царапинам указанных компонентов; и формирование на верхнем усиленном слое слоя из аморфного алмаза посредством процесса, который включает образование графитовых включений в указанном аморфном алмазном слое и который осуществляется при достаточно низкой температуре, при которой не происходит отслаивание аморфного алмазного слоя от усиленного слоя из-за термических напряжений при охлаждении, при этом аморфный алмазный слой имеет толщину, по меньшей мере достаточную для повышения износостойкости компонентов, и шероховатость, по существу не выше, чем шероховатость усиленного слоя.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что усиленный слой содержит нитрид хрома.

25. Способ по п.23, отличающийся тем, что толщина усиленного слоя меньше 10 мкм.

26. Способ выполнения дискового клапана для управления потоком жидкости, в котором клапан имеет две пластины с сопрягаемыми скользящими относительно друг друга поверхностями, каждая из которых обладает шероховатостью, обе эти шероховатости достаточно низки, чтобы предотвратить подтекание жидкости между сопрягаемыми поверхностями, при этом способ содержит этапы: обеспечение основного слоя; осаждение на основной слой усиленного слоя, содержащего более твердый, чем основной, материал; и осаждение испарением аморфного алмазного слоя на усиленный слой, с толщиной, по меньшей мере достаточной для повышение износостойкости пластины, и поверхностной шероховатостью, по существу не выше, чем у усиленного слоя.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что усиленный слой образован посредством осаждения множества сверхрешетчатых слоев нитрида углерода и нитрида металла.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что этап осаждения содержит попеременно осаждение слоя нитрида углерода и слоя нитрида металла.

29. Способ по п.26, отличающийся тем, что этап осаждения усиленного слоя выбран из группы осаждения плазменно-нитридного слоя и осаждения ионно-имплантированного слоя.

30. Способ формирования износостойкого компонента, содержащий этапы: обеспечение основного материала; осаждение на основной материал усиленного слоя; и осаждение испарением аморфного алмазного слоя на усиленный слой.

31. Способ по п.30, отличающийся тем, что этап осаждения усиленного слоя содержит осаждение множества сверхрешетчатых слоев.

32. Способ по п.31, отличающийся тем, что этап осаждения усиленного слоя содержит попеременно осаждение первого химического соединения и затем второго химического соединения.

33. Способ по п.32, отличающийся тем, что первое химическое соединение содержит нитрид углерода, а второе химическое соединение содержит нитрид металла.

34. Способ по п.30, отличающийся тем, что далее включает этап соосаждения графитовой фазы с аморфным алмазным слоем.

35. Способ по п.30, отличающийся тем, что аморфный алмазный слой имеет толщину менее 10 мкм.

36. Способ по п.30, отличающийся тем, что усиленный слой содержит по меньшей мере один слой нитрида хрома.

37. Способ по п.36, отличающийся тем, что основной материал содержит металл.

38. Способ по п.37, отличающийся тем, что метал выбран из группы, состоящей из нержавеющей стали, алюминия, меди, титана и циркония.

39. Способ по п.30, отличающийся тем, что усиленный слой содержит материал, выбранный из группы, состоящей из оксидного слоя, карбидного слоя, карбонитридного слоя и нитридного слоя.

40. Способ по п.30, отличающийся тем, что толщина усиленного слоя от около 500 nm до 6 мкм.

41. Способ по п.30, отличающийся тем, что аморфный алмазный слой имеет поверхностную шероховатость, по существу не больше, чем у усиленного слоя.

42. Способ по п.30, отличающийся тем, что далее включает этап образования двух износостойких компонентов для создания клапанного компонента, при этом каждый из этих двух компонентов образует друг для друга уплотняющую поверхность.

43. Способ по п.30, отличающийся тем, что этап осаждения усиленного слоя содержит по меньшей мере одно из образования плазменно-нитридного слоя и образования ионно-имплантированного слоя.

44. Способ по п.30, отличающийся тем, что основной материал выбирают из группы, состоящей из стекла, цемента, стеклосодержащих материалов, полимерных материалов и композитных материалов.

45. Способ по п.30, отличающийся тем, что этап осаждения усиленного слоя содержит окисление поверхностного слоя основного материала.

46. Способ по п.30, отличающийся тем, что аморфный алмазный слой включает множество ультратонких слоев различных фаз алмаза, по меньшей мере одна из которых является аморфным алмазом.