發(fā)布時(shí)間：2021-08-14 06:46

　　高溫固體自潤(rùn)滑涂層能夠在高溫環(huán)境為摩擦副界面提供高性能的固體潤(rùn)滑膜,解決了高溫環(huán)境下傳統(tǒng)潤(rùn)滑油脂失效的問(wèn)題,確保摩擦副在高溫環(huán)境中可靠工作,并降低了能量損耗,近年來(lái)成為摩擦學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一,并得到了快速發(fā)展。但是,在30～400℃時(shí),諸多高溫固體自潤(rùn)滑劑的減摩性能弱,摩擦系數(shù)較高。因此,國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域科學(xué)家期望獲得在30～1 000℃范圍內(nèi)摩擦學(xué)系數(shù)低、性能良好的高性能復(fù)合型固體自潤(rùn)滑涂層,其主要由基礎(chǔ)相、潤(rùn)滑相和增強(qiáng)相組成,且它們的共同作用提供涂層在高溫環(huán)境下的潤(rùn)滑能力。最近的研究顯示,金屬三元氧化物基高溫自潤(rùn)滑涂層——主要以過(guò)渡族金屬三元氧化物為基礎(chǔ)相,由含有Magnéli同源相的二元和三元氧化物潤(rùn)滑材料發(fā)展而來(lái)的新型高溫固體自潤(rùn)滑材料,逐漸成為解決高溫域自潤(rùn)滑問(wèn)題的首選材料。對(duì)此,圍繞高溫固體自潤(rùn)滑涂層的工程應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)其面臨三個(gè)方面的挑戰(zhàn):（1）高性能復(fù)合固體自潤(rùn)滑涂層的體系設(shè)計(jì);（2）適應(yīng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的可靠制備工藝;（3）服役期間的壽命可靠性評(píng)估。針對(duì)以上三個(gè)方面的問(wèn)題,本文從高溫自潤(rùn)滑涂層的設(shè)計(jì)體系、制備工藝發(fā)展、可靠性評(píng)估三個(gè)層面進(jìn)行了綜述,期望為高可靠性高溫自潤(rùn)滑涂層的... 

【文章來(lái)源】：材料導(dǎo)報(bào). 2020,34(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

高溫自潤(rùn)滑涂層的成膜機(jī)制[5]

此類高溫自潤(rùn)滑涂層的高溫自潤(rùn)滑機(jī)制不僅是各潤(rùn)滑相發(fā)揮了作用,更重要的是在800 ℃高溫環(huán)境下磨損表面形成連續(xù)光滑的金屬酸鹽類釉質(zhì)層。圖2為筆者課題組研究NiCr基高溫自潤(rùn)滑涂層時(shí)對(duì)高溫摩擦區(qū)域的XPS分析。從圖2可以看出,在兩類涂層中都生成了BaCr2O4陶瓷類釉質(zhì)層,這使得在高溫環(huán)境下涂層的摩擦系數(shù)和磨損率大幅降低,因此其在航天結(jié)構(gòu)件中應(yīng)用較多。但在高低溫周期性變化時(shí),涂層表面會(huì)產(chǎn)生新相而導(dǎo)致疲勞接觸失效,一旦消耗則無(wú)法再生的不足。1.2 陶瓷基高溫自潤(rùn)滑涂層

CVD涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度較高,薄膜厚度可達(dá)7～9 μm。Thakur等[46]研究了化學(xué)氣相沉積(CVD)法制得薄膜的摩擦學(xué)性能。陳新春[47]制備了自潤(rùn)滑金剛石/類金剛石多層復(fù)合薄膜,其由晶形發(fā)育良好的 PCD厚膜(150 μm)和sp3鍵含量高達(dá)73.93%的Ta-C表層(0.3 μm)組成,可有效降低復(fù)合薄膜的表面粗糙度,增強(qiáng)薄膜在干摩擦條件下的減摩抗磨性能,薄膜在與Si3N4球的對(duì)摩過(guò)程中摩擦系數(shù)為0.05。2.4 激光熔覆技術(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鎳基自潤(rùn)滑涂層的摩擦學(xué)性能[J]. 孫洋,李文生,胡偉,楊軍,朱圣宇,范祥娟.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]熱噴涂高溫自潤(rùn)滑涂層研究現(xiàn)狀[J]. 郝恩康,安宇龍,趙曉琴,侯國(guó)梁,周惠娣,陳建敏.  表面技術(shù). 2018(06)
[3]基于微觀結(jié)構(gòu)的熱噴涂WC/Co涂層裂紋生長(zhǎng)模擬[J]. 袁曉靜,查柏林,姚春江,陳小虎,鄭燃,王新軍.  材料科學(xué)與工藝. 2019(02)
[4]采用端面帶孔電極進(jìn)行電火花沉積制備自潤(rùn)滑涂層[J]. 曹同坤,孫何,王曉明.  材料工程. 2017(10)
[5]氧化物潤(rùn)滑材料的研究進(jìn)展[J]. 王蕊,高東強(qiáng),何乃如,王哲.  表面技術(shù). 2017(09)
[6]激光熔覆自潤(rùn)滑復(fù)合涂層研究進(jìn)展[J]. 房劉楊,姚延松,閆華,張培磊,秦陽(yáng),高秋實(shí).  應(yīng)用激光. 2017(03)
[7]等離子沉積Ni-WSe2-BaF2·CaF2-Y-Ag-hBN涂層的抗Al熔滴粘蝕特性[J]. 袁曉靜,查柏林,陳小虎,陽(yáng)能軍,姚春江.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]寬溫域固體自潤(rùn)滑涂/覆層材料的研究進(jìn)展[J]. 陳建敏,盧小偉,李紅軒,周惠娣.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承磨損壽命模型[J]. 張?jiān)斊?尚建忠,陳循,張春華,汪亞順.  國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[10]超音速等離子噴涂PZT涂層及其表征[J]. 顧林松,李國(guó)祿,王海斗,邢志國(guó),徐濱士.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2013(04)

碩士論文
[1]基于固相反應(yīng)設(shè)計(jì)高性能的NiCr-Al2O3基高溫潤(rùn)滑材料[D]. 柳紅豆.西安石油大學(xué) 2018
[2]基于聲發(fā)射的軸承滾動(dòng)接觸疲勞量化診斷技術(shù)研究[D]. 裴桃林.燕山大學(xué) 2016
[3]超音速等離子噴涂NiCr-Cr3C2涂層磨損/疲勞競(jìng)爭(zhēng)性失效規(guī)律研究[D]. 許中林.河北工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3341987