片材，并且该第二盖58典型地为限定内盖表面60的开口半圆筒体。盖56、58典型地由钢形成。
[0025]当气缸衬垫20提供沉积腔52时，该方法典型地还包括将第一密封件64布置在第一本体端32上，将第一盖56布置在第一密封件64上，将第二密封件66邻近第二本体端34环绕本体30的外表面42布置，将第二本体端34布置在开口的半圆筒体内，并且将第二密封件66与第二盖58的内盖表面60接合以密封沉积腔52。将第二本体端34布置在开口的半圆筒体内的步骤典型地包括将第二本体端34与第二盖58间隔开以使得第二本体端34和本体30的外表面42的一部分提供了沉积腔52。第一和第二密封件64、66可以包括任何类型的垫圈，诸如由橡胶形成的O型圈。该方法接着包括将第一盖56和本体30相对彼此固定就位，例如利用夹具或螺栓。
[0026]在图3和图4的实施例中，本体30和自耗金属电极28被布置在由第一盖56和第二盖58提供的单独密封的沉积腔52内。在这种情况下，绝缘支撑62被布置在内盖表面60上，并且该第二本体端34安装在绝缘支撑62上。绝缘支撑62可以是环或多个圆盘，通常由陶瓷材料形成。第一密封件64随后被布置在第二盖58的上端，且第一盖56被布置在第一密封件64上以提供密封的沉积腔52。在这种实施例中，第一盖56和第二盖58可以提供双壁式水冷的沉积腔52。
[0027]该方法接着包括提供气体入口 68以提供载气到沉积腔52内，并提供真空栗70以在溅射之前减小沉积腔52内的压力。该步骤可包括将气体入口 68延伸通过第一盖56并进入到沉积腔52内，并且将真空栗70延伸通过第二盖58并进入到沉积腔52内。还可以提供真空计72用于检测沉积腔52内的压力，并且该真空计典型地延伸通过第二盖58进入到沉积腔52内。在图2和图3的实施例中，当自耗金属电极28提供了中空开口 40和孔口50时，气体入口 68延伸通过第一盖56并进入到中空开口 40内。图2A提供了具有中空开口 40和孔口 50的自耗金属电极28的横截面图。在这种实施例中，载气流经孔口 50并且与图1和图4的实施方式相比在沉积腔52内分布更均匀。
[0028]该方法还包括提供电源74用于供应负电压给自耗金属电极28的第一电极端44，如图1-4所示，这对于溅射自耗金属电极28到本体30的内表面26上是必要的。电源74和第一电极端44可以通过延伸通过第一盖56的电绝缘导孔76互联。
[0029]一旦提供了密封的沉积腔52和设备，该方法包括提供对溅射自耗金属电极28的金属到内表面26上必要的条件。这包括减小沉积腔52的压力以形成真空，并且提供负电压到第一电极端44以在沉积腔52内提供等离子体，典型地，辉光等离子体或中空阴极放电等离子体。该电压由电源74提供并且典型地为脉冲射频(RF)电压或脉冲直流(DC)电压。该方法还包括供应包括正离子的载气到密封的沉积腔52内。在溅射金属到内表面26上之前，该载气可以被供应到沉积腔52内达到一定时间用于清洁本体30的内表面26。该正离子典型地包括氩(Ar)和氢(H2)的至少其中之一。在图2和图3的实施方式中，当自耗金属电极28包括中空开口 40和孔口 50时，提供载气的步骤包括提供载气进入到中空孔口 40内并通过自耗金属电极28的孔口 50并进入到沉积腔52内。
[0030]低压真空、负电压以及载气的正离子的组合使自耗金属电极28的金属溅射到本体30的内表面26上。溅射步骤提供了由自耗金属电极28的金属形成的金属粘合层24到本体30的内表面26上。该方法可以包括增加沉积腔52的压力以调节被溅射到本体30的内表面26上的金属量，或调节供应到沉积腔52的载气的量以调节被溅射到本体30的内表面26上的金属量。
[0031]如上所述，形成在本体30的内表面26上的金属粘合层24的厚度ta上是大体均匀的。厚度1垂直于中心轴线A延伸并沿着内部长度I i的至少70%变化不大于5%，优选地，沿着内部长度I1的至少70%变化不大于3%，或者沿着内部长度I i的至少70%变化不大于I %。厚度1邻近第一本体端32和第二本体端34可以略微减小。
[0032]在图1和图2的实施例中，因为第二本体端34与第二盖58间隔开，所以金属粘合层24被布置在第二本体端34上以及第二本体端34和第二密封件66之间的外表面42的至少一部分上。在这种实施方式中，金属粘合层24沿着外表面42从第二本体端34朝着第一本体端32并沿着1-40%的外部长度I。延伸。同样地，在图1和图2的实施例中，当气缸衬垫20提供了沉积腔52时，金属粘合层24被布置在内表面26和第一密封件64之间的第一电极端44的至少一部分上。图5示出了本实施方式的金属粘合层24的位置。
[0033]在涂覆金属粘合层24到本体30的内表面26上之后，该方法包括提供至少一耐磨损成分通过气体入口 68并进入到沉积腔52内，并且将耐磨损成分沉积到金属粘合层24上以形成耐磨损层22。该至少一耐磨损成分包括碳氢化合物，诸如乙炔或甲烷。该耐磨损成分还可以包括来自三甲基硅烷的硅或来自包含气态前体的锗的锗。在一种优选实施例中，由耐磨损成分形成的耐磨损层22为类金刚石(DLC)涂层。当气缸衬垫20提供沉积腔52时，耐磨损层22也沿着第二本体端34并沿着外表面42的一部分延伸。
[0034]形成在本体30的内表面26上的耐磨损层22的厚度tw也是大体上均匀的。厚度1垂直于中心轴线A延伸并且沿着内部长度I i的至少70%变化不大于5%，优选地沿着内部长度I1的至少70%变化不大于3%，或者沿着内部长度I i的至少70%变化不大于1%。
[0035]该方法还可以包括在金属粘合层24和耐磨损层22之间形成至少一中间金属层78。该中间金属层78典型地由自耗金属电极28的金属和至少一第二成分(诸如氮)的混合物形成。在这种实施方式中，该方法包括在溅射自耗金属电极28的至少一些金属之后以及在沉积耐磨损成分到内表面26上之前在载气中提供至少一第二成分。第二成分和自耗金属电极28的金属的混合物被溅射到金属粘合层上以在金属粘合层上提供中间金属层78。在一种实施方式中，该中间金属层78由CrN或TiN构成。
[0036]该方法还可以包括提供多个耐磨损层22和多个中间金属层78，其中邻近的耐磨损层22可以被中间金属层78彼此间隔开。耐磨损层22和中间金属层78每一层可以具有相同的成分或不同的成分。在另一实施例中，该方法包括提供多个金属粘合层24和多个耐磨损层22，其中邻近的耐磨损层22可以被金属粘合层24彼此间隔开。
[0037]本发明的另一方面提供了由本发明的方法形成的气缸衬垫20。在图5中示出了示例性实施方式的气缸衬垫20。气缸衬垫20包括由金属材料形成的本体30，其沿着中心轴线A周向地延伸并且从第一本体端32到第二本体端34纵向地延伸。该本体30包括面向中心轴线A且从第一本体端32到第二本体端34纵向延伸的内表面26。内表面26环绕中心轴线A并且在第一本体端32和第二本体端34之间限定具有圆筒形形状的孔口。该内表面26还具有从第一本体端32延伸到第二本体端34的内部长度该第一本体端32限定环绕中心轴线A并具有圆形形状的第一开口 36，并且第二本体端34限定环绕中心轴线A并具有圆形形状的第二开口 38。该孔口具有能容纳活塞的容积以使得活塞可以在内燃机的运行期间在气缸衬垫20内往复移动并沿着内表面26滑动。
[0038]该本体30还具有面对内表面26并从第一本体端32纵向地延伸到第二本体端34的外表面42。该外表面42具有从第一本体端32延伸到第二本体端34的外部长度I。。该本体30的金属材料具有至少20HRC的硬度以及40-50W/(m.K)的热导率并在典型的燃烧循环过程中能经受极端的传导。该本体30的金属材料通常为钢或合金钢。
[0039]耐磨损层22布置在内表面26上并由如上所述的溅射而被涂覆。在一种实施例中，该耐磨损层22为类金刚石(DLC)涂层。该DLC涂层典型地来自诸如...