內燃機用氣缸體及其制造方法
【專利摘要】本發明涉及內燃機用氣缸體(10)及其制造方法。在內燃機用氣缸體(10)中，在缸膛(12)的內壁形成有SiC中間膜(20)和DLC膜(22)。在將SiC中間膜(20)的膜厚設為T1、將DLC膜(22)的膜厚設為T2時，下述的式(1)～式(3)成立。需要說明的是，優選0.2μm≤T1≤1μm、7μm≤T1+T2≤13μmT1≥0.2μm…(1)T1<T2…(2)T1+T2≥7μm…(3)。
【專利說明】
內燃機用氣缸體及其制造方法
技術領域
[0001]本發明涉及內燃機用氣缸體及其制造方法，該內燃機用氣缸體構成作為汽車行駛驅動力產生源的內燃機，形成有活塞發生滑動的缸膛。
【背景技術】
[0002]作為汽車行駛驅動力的內燃機包括形成有缸膛的氣缸體而構成。這種氣缸體通常由鋁合金的熔融金屬經鑄造加工來進行制作。
[0003]通常，構成氣缸體的鋁合金的耐磨性并不太大。因此，在缸膛內配置由耐磨性優異的Al-Si合金構成的氣缸套(cylinder liner)(也稱為“氣缸套(cylinder sleeve)”)，使活塞在該氣缸套內滑動。與此相對，最近提出了下述方案:使活塞在實施了表現出耐磨性和潤滑性的表面處理的缸膛的內壁滑動。例如，在日本特開2006-220018號公報中公開了下述技術:形成由鐵系金屬材料構成的噴鍍皮膜后，進行使缸膛的內表面浸漬潤滑劑的處理。
[0004]另外，基于日本專利第3555844號公報、日本專利第4973971號公報的記載，還考慮在缸膛的內壁形成潤滑性和耐磨性優異的類金剛石碳(DLC)膜。需要說明的是，在日本專利第4973971號公報中，為了避免DLC膜從作為成膜對象的基材上剝離，推薦在DLC膜的成膜之前，對基材的表面實施鍍鉻處理、氮化鉻處理或氮化處理等預處理。
【發明內容】
[0005]在適用日本專利第3555844號公報所記載的技術時，實際使用上需要規定DLC膜中的氫含量、氮含量和氧含量，進而規定該DLC膜的表面粗糙度。另外，在日本專利第4973971號公報所記載的技術中，在DLC膜的內部和最表面部需要變化氫原子濃度，為了實現該變化，在成膜時必須進行減少氣氛中含有的氫量的操作。
[0006]如上所述，在對滑動部件形成DLC膜的現有技術中，需要對該DLC膜中含有的成分的濃度、或其濃度分布進行控制，因此存在必須進行煩雜的管理的不良情況。
[0007]而且，如上所述，DLC膜對于金屬的接合力小，即便實施如日本專利第4973971號公報中記載的預處理，也擔心DLC膜會發生剝離。
[0008]本發明的主要目的在于提供一種內燃機用氣缸體，其能夠消除對形成于缸膛的內壁的DLC膜發生剝離的擔憂。
[0009]本發明的另一目的在于提供一種內燃機用氣缸體的制造方法，其不進行煩雜的管理就能夠在缸膛的內壁形成DLC膜。
[0010]根據本發明的一個實施方式，提供一種內燃機用氣缸體，該內燃機用氣缸體由鋁合金構成，缸膛的內壁被類金剛石碳膜所被覆，
[0011]在上述內壁與上述類金剛石碳膜之間形成有SiC中間膜，
[0012]在將上述SiC中間膜的膜厚設為Tl、將上述類金剛石碳膜的膜厚設為T2時，下述的式(I)?式(3)成立。
[0013]Tl 彡 0.2μπι...(1)
[0014]Τ1〈Τ2...(2)
[0015]Τ1+Τ2 彡 7μπι...(3)
[0016]另外，根據本發明的另一實施方式，提供一種內燃機用氣缸體的制造方法，其為由鋁合金構成、且缸膛的內壁被類金剛石碳膜所被覆的內燃機用氣缸體的制造方法，
[0017]該制造方法具有下述工序:
[0018]將上述內燃機用氣缸體作為陰極，將堵塞上述缸膛的第I堵塞部件和第2堵塞部件作為陽極，向上述缸膛內供給SiC源氣體，由此利用等離子體化學氣相沉積法在上述內壁上將SiC中間膜成膜的工序;和
[0019]停止上述SiC源氣體的供給，并且向形成有上述SiC中間膜的上述缸膛內供給類金剛石碳源氣體，由此利用等離子體化學氣相沉積法在上述SiC中間膜上將類金剛石碳膜成膜的工序，
[0020]使上述SiC中間膜和上述類金剛石碳膜的成膜時的等離子體化氣體的溫度為130°C?190°C的范圍內，并且，
[0021]進行在將上述SiC中間膜的膜厚設為Tl、將上述類金剛石碳膜的膜厚設為T2時下述的式(I)?式(3)成立的成膜。
[0022]Tl彡0.2μπι...(1)
[0023]Τ1〈Τ2...(2)
[0024]Τ1+Τ2 彡 7μπι...(3)
[0025]通過使SiC中間膜的膜厚Tl為0.2μπι以上，該SiC中間膜與作為基底的缸膛的內壁(鋁合金)牢固地接合。因此，類金剛石碳(DLC)膜被牢固地保持，難以剝離。除此以外，通過使總膜厚Τ1+Τ2為7μπι以上，SiC中間膜與DLC膜的層積膜難以產生裂紋。
[0026]S卩，通過滿足上述條件，能夠形成難以剝離、且難以產生裂紋的DLC膜。而且，該情況下，不需要對DLC膜中含有的成分的濃度、或其濃度分布進行控制。因此，在成膜的過程中也不需要進行煩雜的管理。
[0027]在具備該氣缸體的內燃機中，由于形成于缸膛的內壁的DLC膜的存在，可長時間維持潤滑性和耐磨性。因此，氣缸內的摩擦損失降低，因而內燃機的油耗特性等良好。
[0028]需要說明的是，SiC中間膜的起始原料通常價格高。因此，若使SiC中間膜的膜厚Tl過大，則成本升高。為了避免該情況，Tl優選為Ιμπι以下。另外，若使層積膜的總膜厚Τ1+Τ2過大，則容易產生側向裂紋(side (^010。因此，總膜厚11+了2優選為134111以下。總之，優選0.2μπι 彡 Τ1<1μπι、7μπι 彡 T1+T2 彡 13μπι。!！更優選為 0.4μπι 以上。
[0029]總膜厚Τ1+Τ2的進一步優選的范圍為9μπι彡Τ1+Τ2彡13μπι。該情況下，可以使成膜溫度為比較低的溫度，因而能夠避免氣缸體(鋁合金)產生熱應變等。
[0030]DLC膜優選基于納米壓痕法的硬度為6GPa?14GPa、進一步優選為8GPa?lOGPa。由此，能夠消除對與DLC膜滑動接觸的活塞裙產生磨損的擔憂，同時容易避免DLC膜產生裂紋等。
[0031]對于活塞來說，在燃燒室壓縮燃料的關系上，接近燃燒室的上死點側的滑動阻力(摩擦阻力)增大。因此，在活塞的上死點側，優選將DLC膜的膜厚設定得比下死點側大。這是因為，由此能夠增大上死點側的潤滑性，降低摩擦阻力。另外，還可將熱管理最佳化，因而內燃機的油耗特性進一步提高。
[0032]并且，在SiC中間膜的成膜前、或DLC膜的成膜前中的至少任一時期，優選利用等離子體化氧氣進行等離子體蝕刻。由此，成膜對象得到凈化，因而能夠避免異物混入SiC中間膜或DLC膜。
[0033]此外，SiC中間膜和類金剛石碳膜的成膜時的等離子體化氣體的溫度進一步優選為 150。。?170。。。
【附圖說明】
[0034]圖1是本發明的實施方式的內燃機用氣缸體的示意性縱截面側視圖。
[0035]圖2是形成于圖1的內燃機用氣缸體的缸膛的內壁的截面圖。
[0036]圖3是用于形成SiC中間膜和類金剛石碳(DLC)膜的成膜裝置的系統圖。
[0037]圖4是示出對形成有SiC膜的鋁合金樣品片進行洛氏壓痕試驗時的SiC膜的膜厚與基底的露出面積的關系的圖。
[0038]圖5是示出對于鋁合金樣品片使各膜厚一定而形成SiC中間膜和DLC膜時的成膜溫度與劃痕試驗中的Lcl值的關系的圖。
[0039]圖6是示出對于鋁合金樣品片使SiC中間膜的膜厚一定而形成各種膜厚的DLC膜時的成膜溫度與劃痕試驗中的Lcl值的關系的圖。
【具體實施方式】
[0040]下面，舉出優選實施方式并參照附圖對本發明的內燃機用氣缸體及其制造方法進行詳細說明。
[0041]圖1是本實施方式的內燃機用氣缸體(下文中也簡記為“氣缸體”)10的示意性縱截面側視圖。該情況下，氣缸體10是多個缸膛12并列而形成的多氣缸型的氣缸體，但在圖1中僅示出了其中的一個。
[0042]該氣缸體10是由鋁合金設置的鑄造品，是未圖示的活塞在各缸膛12的內部滑動的所謂無襯套型氣缸體。需要說明的是，活塞通過連桿(未圖示)與收納于曲軸箱14內的曲軸(未圖示)連接。因此，活塞伴隨著曲軸的旋轉而在缸膛12內進行往復運動。另外，在缸膛12的附近形成導入冷卻水的水套16。上述構成是公知的，因此省去詳細的說明。
[0043 ]圖2是缸膛12的內壁的截面圖。如該圖2所示，在缸膛12的內壁依次層積有S i C中間膜20、類金剛石碳(DLC)膜22。需要說明的是，圖2中的箭頭X方向、Y方向與圖1中的箭頭X方向、Y方向對應。
[0044]SiC中間膜20與缸膛12的內壁(S卩，鋁合金)和DLC膜22這兩者良好地接合，由此防止DLC膜22發生剝離。
[0045]此處，在將SiC中間膜20的膜厚設為Tl、將DLC膜22的膜厚設為T2時，SiC中間膜20和DLC膜22按照在Tl和T2之間下述的式(I)?(3)成立的方式進行成膜。需要說明的是，理由如后所述。
[0046]Tl彡0.2μπι...(1)
[0047]Τ1〈Τ2...(2)
[0048]Τ1+Τ2 彡 7μπι...(3)
[0049]Tl只要為0.2μπι以上且小于Τ2即可，沒有特別限定，但由于作為SiC中間膜20的起始原料的三甲基硅烷價格昂貴，因而若膜厚增大則會引起成本升高。為了避免該情況，Tl優選為Ιμ??以下。
[0050]另外，SiC中間膜20與DLC膜22的總膜厚、S卩Τ1+Τ2優選為9μπι以上且13μπι以下。
[0051 ]若DLC膜22的硬度過大，則韌性減小，同時會擔心與DLC膜22滑動接觸的活塞裙產生磨損。另一方面，若硬度過小則剛下減小，因而具有容易產生裂紋等的傾向。為了避免該情況，DLC膜22優選利用納米壓痕法(也稱為“超微壓痕硬度試驗”)求出的硬度為6GPa?14GPa。需要說明的是，進一步優選為8GPa?I OGPa。
[0052]為了使SiC中間膜20和DLC膜22成膜，構成圖3中作為系統圖示出的成膜裝置30，進行等離子體化學氣相沉積(等離子體CVD)法。此處，成膜裝置30具有與氣缸體10連接并對缸膛12進行密封的供給系統32和排出系統34、以及控制系統36。其中的供給系統32包括:第I氣罐38、第2氣罐40、第3氣罐42和第4氣罐44、以及與這些氣罐38、40、42、44連接的第I供給管46、第2供給管48、第3供給管50和第4供給管52。
[0053]第I氣罐38中填充有氧氣(O2)。另外，第2氣罐40、第3氣罐42各自為氬氣(Ar)、Si(CH3 )3 (三甲基硅烷)氣體的供給源，第4氣罐44為C2H2 (乙炔)的供給源。
[0054]對于第I供給管46，從上游側依次安裝有第I閥54、第I質量流量控制器(MFC)56、第2閥58 ο同樣地，對于第2供給管48，從上游側依次安裝有第3閥60、第2MFC62、第4閥64，對于第3供給管50，從上游側依次安裝有第5閥66、第3MFC68、第6閥70。此外，對于第4供給管52，從上游側依次安裝有第7閥72、第4MFC74、第8閥76。
[0055]第丨供給管46、第2供給管48、第3供給管50和第4供給管52收斂于一根集合管78中。集合管78安裝有第9閥80。
[0056]集合管78通過堵塞缸膛12的一端的第I堵塞部件82而與缸膛12連接。當然，在氣缸體10與第I堵塞部件82之間進行了特定的密封。
[0057]一方的排出系統34具有通過第2堵塞部件84與缸膛12連接的一根排氣管86。在排氣管86設有控制閥88、伺服栗90和真空栗92。另外，和第I堵塞部件82與氣缸體10之間同樣地，在氣缸體10與第2堵塞部件84之間也進行特定的密封。
[0058]控制系統36包括:控制裝置(例如，計算機)94;被該控制裝置94所控制的偏置電源96、壓力控制器98。控制裝置94還對上述第I閥54?第9閥80、上述伺服栗90和上述真空栗92的動作進行控制。即，通過該控制，第I閥54?第9閥80個別地進行開關，而且伺服栗90和上述真空栗92通電或斷電。
[0059]偏置電源96通過導線100與氣缸體10的外表面進行電連接。通過偏置電源96，對氣缸體10賦予負偏壓。即，氣缸體10作為陰極發揮作用。另一方面，在第I堵塞部件82和第2堵塞部件84各自設有接地(earth)的陽極102。
[0060]壓力控制器98基于來自與排氣管86接地的未圖示的壓力傳感器的信息，對控制閥88的開度進行調節。通過該開度調節，排氣管86內、進而缸膛12內的壓力得到控制。
[0061]對于SiC中間膜20和DLC膜22來說，使用上述的成膜裝置30如下進行成膜。關于這點，利用與本實施方式的氣缸體10的制造方法的關系進行說明。
[0062]首先，控制裝置94將伺服栗90和真空栗92通電，同時以特定的開度將控制閥88開放。與此相伴，從排氣管86、第2堵塞部件84、缸膛12、第I堵塞部件82和集合管78內進行排氣。
[0063]此外，控制裝置94將設于第I供給管46的第I閥54和第2閥58、設于集合管78的第9閥80開放。由此，開始從第I氣罐38的氧氣供給。氧氣的流量由第1MFC56進行控制。
[0064]與氧氣的供給開始同時或在其前后，在控制裝置94的控制作用下將偏置電源96通電，其結果，對氣缸體10施加負偏壓。另一方面，在第I堵塞部件82設有接地的陽極102。因此，第I堵塞部件82作為陰極發揮作用，在該第I堵塞部件82內氧氣被等離子體化而生成等離子體化氧氣。在進行等離子體化時，賦予特定的能量，因而等離子體化氧氣的溫度高于氧Ho
[0065]利用如此形成高溫的等離子體化氧氣，第I堵塞部件82的內部、和缸膛12的內壁得到凈化。即，進行所謂的等離子體蝕刻。在第2堵塞部件84也設有接地的陽極102，因而第2堵塞部件84內也同樣地得到凈化。凈化所需要的時間還取決于缸膛12的容積，最大的情況下，開始氧氣流通后30秒左右也足夠。
[0066]經過特定時間后，在控制裝置94的控制作用下，第I閥54和第2閥58被堵塞。之后立即開放第3閥60、第4閥64、第5閥66和第6閥70，從第2氣罐40、第3氣罐42分別供給氬氣、三甲基硅烷氣體。氬氣、三甲基硅烷氣體的各流量通過第2MFC62、第3MFC68進行控制。
[0067]在施加負偏壓而作為陰極發揮功能的氣缸體10和設于第I堵塞部件82并接地的陽極102的作用下，氬氣被等離子體化。同樣地，三甲基硅烷氣體也被等離子體化，生成等離子體化氬氣和等離子體化三甲基硅烷氣體。這些等離子體化氬氣和等離子體化三甲基硅烷氣體的溫度被控制為130 °C?190 °C的范圍內、優選為150 °C。需要說明的是，該溫度控制通過調節對氣缸體1施加的電壓、或利用加熱器來進行。
[0068]由于等離子體化三甲基硅烷氣體為活性，且存在活性的等離子體化氬氣，因而以三甲基硅烷為起源而生成活性的SiC13SiC通過電氣作用被作為陰極的氣缸體10吸引并附著。該現象依次繼續，從而形成SiC中間膜20。
[0069]此處，對形成有SiC膜的鋁合金樣品片進行了洛氏壓痕試驗，將結果以與SiC膜的膜厚的關系的形式示于圖4。需要說明的是，選擇金剛石作為壓頭，賦予負荷為6.25kg。并且，對壓痕進行觀察，在SiC膜發生剝離而露出基底(鋁合金)時，計算出其露出面積。
[0070]圖4示出了對SiC膜的膜厚進行了各種變更時的試驗結果、即基底的露出面積。基底的露出面積越小，則意味著SiC膜與基底的接合(密合)越牢固。
[0071 ]由該圖4可知，SiC膜小于0.2μπι時，露出面積有時會變大;與此相對，SiC膜為0.2μπι以上時，露出面積最大為100ym2以下，規模小且穩定。由于這樣的理由，SiC中間膜20的膜厚Tl(參照圖2)設定為0.2μπι以上、進一步優選為0.4μπι以上。只要SiC中間膜20的膜厚Tl為
0.2μπι以上且低于DLC膜22的膜厚Τ2的大小就沒有特別限制，但如上所述作為SiC膜的起始原料的二甲基娃燒價格尚，因而為了避免成本升尚，優選為Iwn以下。
[0072]需要說明的是，關于SiC中間膜20的膜厚Tl是否到達0.2μπι，可以基于預成膜試驗來進行判斷。即，在同一條件下進行預成膜試驗，求出成膜時間與SiC中間膜20的膜厚Tl的關系。并且，在將SiC中間膜20成膜時，在預成膜試驗中，在達到了膜厚Tl到達0.2μπι的成膜時間時，判斷SiC中間膜20的膜厚Tl到達了0.2μπι。
[0073]對于控制裝置94，若經過特定的時間，則判斷“SiC中間膜20的成膜結束”。然后，關閉第3閥60、第4閥64、第5閥66和第6閥70，將第I閥54和第2閥58再開放。由此，特別是第I堵塞部件82內和第2堵塞部件84內的殘留三甲基硅烷氣體、作為反應殘渣的烴等被等離子體化氧氣所捕捉。即，通過等離子體蝕刻進行凈化。
[0074]之后，控制裝置94將第I閥54和第2閥58堵塞，之后立即將第3閥60、第4閥64、第7閥72和第8閥76開放。其結果，由第2氣罐40、第4氣罐44分別供給氬氣、乙炔氣體。氬氣的流量如上所述被第2MFC62所控制，另一方面，乙炔氣體的流量被第4MFC74所控制。
[0075]氬氣和乙炔氣體與上述同樣地被等離子體化，生成等離子體化氬氣和等離子體化乙炔氣體。這些等離子體化氬氣和等離子體化乙炔氣體的溫度也被控制為130°C?190 °C的范圍內、優選為150°C。
[0076]由于等離子體化乙炔氣體為活性，且存在活性的等離子體化氬氣，因而以乙炔為起源而生成活性的碳。碳通過電氣作用被氣缸體10吸引，并附著堆積。由此形成DLC膜22。
[0077]此處，將對鋁合金樣品片形成SiC中間膜20和DLC膜22時的等離子體化氣體的溫度(成膜溫度)與公知的劃痕試驗中的Lcl值的關系示于圖5。需要說明的是，SiC中間膜20的膜厚Tl設定為0.5μπι，SiC中間膜20與DLC膜22的總膜厚T1+T2設定為ΙΟμπι。即，在該劃痕試驗中僅成膜溫度不同。
[0078]由圖5可知，成膜溫度越高則Lcl值越大，換言之，DLC膜22的致密性越大。
[0079]另外，在圖6中示出使成膜溫度為130°C、150°C、170°C、190°C時的總膜厚TI +Τ2與Lcl值的關系。需要說明的是，該情況下也將各樣品片中的SiC中間膜20的膜厚Tl設定為0.5
μ??ο
[0080]由該圖6可知，成膜溫度越高，越可得到即使總膜厚Τ1+Τ2小、也致密且強度高的DLC膜22。例如，在成膜溫度為190°C的情況下，即便總膜厚Τ1+Τ2為7μπι左右，也顯示出足夠大的Lcl值。
[0081]此處，氣缸體10由鋁合金構成。眾所周知，鋁合金的熔點低，因此若過度提高成膜溫度，則氣缸體10會產生熱應變。在190°C的情況下不會產生熱應變，但為了更確實地避免熱應變，優選在低于190 0C的溫度下進行成膜。例如，即便在170 °C或150 V等進行成膜，通過使總膜厚T1+T2為8μπι?9μπι左右，也可得到顯示出與在190°C進行成膜且總膜厚T1+T2為7μπι的層積膜相同程度的Lcl值的層積膜。
[0082]由圖6可知，即便成膜溫度低，通過增大總膜厚Τ1+Τ2，也可得到顯示出相同程度的Lc I值的層積膜。但是，若總膜厚T1+Τ2超過13μπι，則DLC膜22容易產生側向裂紋。認為其理由在于，隨著層積膜的膜厚增大，膜中的應力增大，同時SiC中間膜20的膜厚Tl相對減小，因而該SiC中間膜20的韌性降低。
[0083]若使成膜溫度過低，則為了得到顯示出足夠大的Lcl值的層積膜，需要使總膜厚Tl+Τ2超過13μπι。該情況下，如上所述由于容易產生側向裂紋，因而難以維持潤滑性等。另外，為了形成這樣的厚膜，必須延長成膜時間，因而乙炔氣體等起始原料的消耗量增多，經濟上不利。
[0084]基于上述理由，優選使成膜溫度為150°C?170°C左右，使總膜厚Τ1+Τ2為7μπι?13μm的范圍內。當然，使DLC膜22的膜厚T2大于SiC中間膜20的膜厚Tl。
[0085]對于控制裝置94，若經過特定的時間，則判斷“DLC膜22的成膜結束”，關閉第3閥60、第4閥64、第7閥72和第8閥76。由此，SiC中間膜20和DLC膜22在缸膛12的內壁的成膜結束。
[0086]進而關閉第9閥80、控制閥88，伺服栗90和真空栗92被斷電(停止)，同時來自偏置電源96的偏壓施加停止。
[0087]需要說明的是，關于DLC膜22的膜厚T2是否到達特定的厚度(例如，7.5μπι?9μπι)，與SiC中間膜20同樣地可以基于預成膜試驗的結果來進行判斷。在SiC中間膜20和DLC膜22的成膜的過程中，通過調節控制閥88的開度而將缸膛12內的壓力保持大致一定。
[0088]如上得到的DLC膜22的基于納米壓痕法的硬度為6GPa?14GPa的范圍內。
[0089]為了對其它氣缸體10的缸膛12的內壁進行SiC中間膜20和DLC膜22的成膜，將第I堵塞部件82和第2堵塞部件84安裝至該其它氣缸體10，對缸膛12進行堵塞。之后，在控制裝置94的控制作用下，與上述同樣地先進行等離子體蝕刻。
[0090]S卩，控制裝置94之后將第I閥54和第2閥58開放。由此，第I堵塞部件82內和第2堵塞部件84內的殘留乙炔氣體、作為反應殘渣的碳等被等離子體化氧氣所捕捉，進行凈化。
[0091]之后，進行SiC中間膜20的成膜。第I堵塞部件82和第2堵塞部件84的內部如上所述通過等離子體蝕刻而被凈化。因此，能夠避免在該成膜時異物混入、即污染。
[0092]需要說明的是，關于DLC膜22的膜厚T2，與活塞的下死點側相比，優選在滑動阻力大的上死點側、即接近燃燒室的一側大。這樣，燃燒室的熱管理被最佳化。因此，內燃機的油耗特性提尚。
[0093]為了進行這樣的成膜，只要增大作為活塞的上死點側的部位的成膜速度即可。為此，例如利用加熱器對氣缸體10的氣缸蓋側端部進行加熱等即可。
【主權項】
1.一種內燃機用氣缸體(10)，該內燃機用氣缸體(10)由鋁合金構成，缸膛(12)的內壁被類金剛石碳膜(22)所被覆， 該內燃機用氣缸體(1)的特征在于， 在所述內壁與所述類金剛石碳膜(22)之間形成有SiC中間膜(20)， 在將所述SiC中間膜(20)的膜厚設為Tl、將所述類金剛石碳膜(22)的膜厚設為T2時，下述的式(I)?式(3)成立，Tl 彡 0.2μπι...(1)Τ1〈Τ2...(2)Τ1+Τ2 彡 7μπι...(3)02.如權利要求1所述的內燃機用氣缸體(1)，其特征在于，0.2μπι彡TI彡Ιμπι、7μπι彡TI +Τ2彡13μηι成立。3.如權利要求2所述的內燃機用氣缸體(10)，其特征在于，9μπι彡Τ1+Τ2彡13μπι成立。4.如權利要求1?3中任一項所述的內燃機用氣缸體(10)，其特征在于，所述類金剛石碳膜(22)的基于納米壓痕法的硬度為6GPa?14GPa。5.如權利要求4所述的內燃機用氣缸體(10)，其特征在于，所述類金剛石碳膜(22)的基于納米壓痕法的硬度為8GPa?lOGPa。6.如權利要求1?5中任一項所述的內燃機用氣缸體(10)，其特征在于，在活塞的上死點側，類金剛石碳膜(22)的膜厚設定得比活塞的下死點側大。7.—種內燃機用氣缸體(1)的制造方法，其為由鋁合金構成、且缸膛(I 2)的內壁被類金剛石碳膜(22)所被覆的內燃機用氣缸體(10)的制造方法， 該制造方法的特征在于，具有下述工序: 將所述內燃機用氣缸體(10)作為陰極，將堵塞所述缸膛(12)的第I堵塞部件(82)和第2堵塞部件(84)作為陽極，向所述缸膛(12)內供給SiC源氣體，由此利用等離子體化學氣相沉積法在所述內壁上將SiC中間膜(20)成膜的工序;和 停止所述SiC源氣體的供給，并且向形成有所述SiC中間膜(20)的所述缸膛(12)內供給類金剛石碳源氣體，由此利用等離子體化學氣相沉積法在所述SiC中間膜(20)上將類金剛石碳膜(22)成膜的工序， 使所述SiC中間膜(20)和所述類金剛石碳膜(22)的成膜時的等離子體化氣體的溫度為130°C?190°C的范圍內，并且， 進行在將所述SiC中間膜(20)的膜厚設為Tl、將所述類金剛石碳膜(22)的膜厚設為T2時下述的式(I)?式(3)成立的成膜，Tl 彡 0.2μπι...(1)Τ1〈Τ2...(2)Τ1+Τ2 彡 7μπι...(3)08.如權利要求7所述的內燃機用氣缸體(10)的制造方法，其特征在于，在所述SiC中間膜(20)的成膜前、或所述類金剛石碳膜(22)的成膜前中的至少任一時期，利用等離子體化氧氣進行等離子體蝕刻。9.如權利要求7或8所述的內燃機用氣缸體(10)的制造方法，其特征在于，進行0.2μπι^Tl 彡 1μπι、7μπι<Τ1+Τ2 彡 13μπι 成立的成膜。10.如權利要求9所述的內燃機用氣缸體(10)的制造方法，其特征在于，進行9μπι<τ? +Τ2彡13μπι成立的成膜。11.如權利要求7?10中任一項所述的內燃機用氣缸體(10)的制造方法，其特征在于，使所述SiC中間膜(20)和所述類金剛石碳膜(22)的成膜時的等離子體化氣體的溫度為150°C?170°C的范圍內。
【文檔編號】C23C16/42GK106062348SQ201580011627
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年3月3日 公開號201580011627.X, CN 106062348 A, CN 106062348A, CN 201580011627, CN-A-106062348, CN106062348 A, CN106062348A, CN201580011627, CN201580011627.X, PCT/2015/56243, PCT/JP/15/056243, PCT/JP/15/56243, PCT/JP/2015/056243, PCT/JP/2015/56243, PCT/JP15/056243, PCT/JP15/56243, PCT/JP15056243, PCT/JP1556243, PCT/JP2015/056243, PCT/JP2015/56243, PCT/JP2015056243, PCT/JP201556243
【發明人】小林幸司, 神志那薰, 吉本信彥, 船津純矢
【申請人】本田技研工業株式會社