专利名称：涂层构件及该构件的制备方法
涂层构件及该构件的制备方法
现有技术本发明涉及一件涂层构件和该构件的制备方法。该构件具有用于增加耐磨性的涂层系。对不适合摩擦要求的构件常要提供干膜润滑剂。涂于构件上的干膜润滑剂明显增 加了该构件的耐磨性。对此也已知，将颗粒状的干膜润滑剂配制在构件表面上。例如DE 19646524 A1中描述了其上涂有干膜润滑剂的耐磨部件。在该文献中建 议提供一种包括有第一和第二涂层的层系。该第二涂层在第一涂层上形成并含有固体的干 膜润滑剂。为使在构件表面上的该干膜润滑剂的颗粒固定，使用一种粘合剂如树脂。由此 该第二涂层主要是其中含嵌入颗粒的粘合剂。但利用粘合剂来固定固体润滑剂颗粒也有技术上的缺点。一方面所有的粘合剂体 系均有不能确保厚度有小的公差的缺陷。在通常的15-20 ym的层厚时，层厚的偏差约为 5um0另一方面该粘合剂体系由于其固有的小的耐磨性在机械应力下较易剥落。首先该过 程导致层系的几何改变，其后在层系完全剥落后也导致涂层的功能损失。因此本发明的目的在于提供一种涂层构件和其制备方法，其中一方面可确保小的 层厚公差，另一方面又增加了构件的耐磨性。本发明的优点本发明的优点是，涂层构件的层厚可实现小的公差。该优点是通过在层系中或整 个涂层构件上不使用各种粘合剂而实现的。按本发明既不使用有机粘合剂又不使用无机粘 合剂。与在层系中含粘合剂的构件相比，有利的是通过不使用粘合剂可使涂层构件的材 料成本变得较低。此外，有利的是通过不使用粘合剂还可大大降低构件表面上的润滑漆或固体润滑 层(SLC)的磨损率。本发明的有利扩展列于从属权利要求中并在说明书中描述。实施例描述提供一种其上设有层系以增加构件耐磨性的构件，其中该层系包括磷酸盐层和固 体润滑剂的颗粒。按本发明，该层系完全不含粘合剂。至今在现有技术中，粘合剂体系的功 能均为使固体润滑剂固定在受磨擦的构件的表面上。不使用粘合剂因此不能实现固体润滑 剂在构件上的固定。与此不同，现阐明一种使得能够制备本发明的构件，即具有含固体润滑剂的层系 但不含粘合剂的构件，的方法。其基本工艺步骤包括a)提供待涂构件，b)通过在构件上施加无粘合剂的含磷酸盐层的层系而涂覆该构件，和c)借助于颗粒射入(Partikeleinstrahlung)将固体润滑剂颗粒特别是石墨或 MoS2或该两物质的组合引入该层系中。在步骤c)的颗粒入射中，该颗粒射到涂有磷酸盐层的构件的表面上。可通过空气压力确保为此所需的颗粒的加速度。在该颗粒的足够高的动能下，颗粒穿入层系，并由此固 定在构件的表面上。虽然在该构件上的层系原则上可由多个单层组成，但如果在步骤b)中该构件仅 用磷酸盐层作为该层系的唯一层进行涂覆，则但该方法是特别有利的。即如果该磷酸盐层 是该层系的唯一层，则进一步减小了该层系的总厚度。与两层系或甚至多层系的情况相比， 在唯一层的情况下，该层系的涂覆当然也更为简单和更快。特别是大大改进了层厚的公差。与该层系的各个层的层数无关，所述固体润滑剂颗粒优选嵌入磷酸盐层中。这样 形成的固体润滑剂和磷酸盐层的组合有利地具有小的摩擦和高的耐磨性。此外，优选的磷酸盐层具有多孔或细晶粒结构。由此使固体润滑剂颗粒易于透入 磷酸盐层中。至少该磷酸盐层的表面区域应具有空穴或孔。该空穴可使固体润滑剂颗粒被 推入空穴中，并由此牢牢固定在磷酸盐层中。磷酸盐层的厚度约为2-4 ym是特别合适的。该厚度一方面足以充分容纳固体润 滑剂以改进耐磨性，另一方面也未不必要地太厚。特别推磷酸铁或磷酸锰为该磷酸盐层的适合材料。实际的一系列实验表明，它 们特别适合用于本发明中。也已证实，可优选使用石墨或MoS2或这两种物质的组合作为固体润滑剂。最后要指出的是，本发明的涂层构件和其制备方法可用于许多技术领域。对此特 别包括在高摩擦要求下运行的构件，如汽中工业领域的构件。实例性可提及按活塞-汽缸 原理工作的高压泵。
权利要求
一种构件，其上配置有层系以增加其耐磨性，其中该层系包括磷酸盐层和固体润滑剂颗粒，其特征在于，该层系不含粘合剂。
2.权利要求1的构件，其特征在于，所述磷酸盐层是该层系的唯一层。
3.权利要求1或2的构件，其特征在于，所述固体润滑剂颗粒嵌入所述磷酸盐层中。
4.权利要求1-3之一的构件，其特征在于，所述磷酸盐层具有多孔或细晶粒结构。
5.权利要求1-4之一的构件，其特征在于，至少所述磷酸盐层的表面区域具有空穴。
6.权利要求1-5之一的构件，其特征在于，所述磷酸盐层的厚度约为2-4μ m。
7.权利要求1-6之一的构件，其特征在于，所述磷酸盐层含磷酸铁或磷酸锰。
8.权利要求1-7之一的构件，其特征在于，采用石墨或MoS2或这两种物质的组合作为 固体润滑剂。
9.用于制备权利要求1-8之一的涂层构件的方法，其具有下列步骤a)提供待涂构件，b)通过在构件上施加无粘合剂的含磷酸盐层的层系而涂覆该构件，和c)借助于颗粒射入将固体润滑剂颗粒、特别是石墨或MoS2或这两种物质的组合引入 所述层系中。
10.权利要求9的方法，其特征在于，在步骤b)中所述构件仅用磷酸盐层作为所述层系 的唯一层进行涂覆。
全文摘要
本发明涉及一种构件，其上配置有无机层系以增加其耐磨性。该层系包括磷酸盐层和固体润滑剂颗粒，其中该层系不含粘合剂。本发明还涉及一种用于制备这种构件的方法。
文档编号C23C22/83GK101809202SQ200880109686
公开日2010年8月18日 申请日期2008年9月25日 优先权日2007年10月1日
发明者A·沃格特, T·克莱因贝克 申请人:罗伯特.博世有限公司