固體自潤滑復合材料由于特殊的優(yōu)異性能,可以運用在高溫、高真空、強輻射、高負載等特殊工況條件下,可以解決某些航天航空、化工冶金等機械設備的摩擦磨損問題,因此得到了大量的研究。合理利用多種固體潤滑劑,是實現(xiàn)常溫到高溫寬溫域范圍內(nèi)潤滑的有效方法之一。本文采用等離子噴涂優(yōu)化工藝制備了以Ag為中低溫潤滑相,共晶氟化物或摩擦產(chǎn)物含Ag金屬氧化物為高溫潤滑相,以Cr2O3為增強相的鎳鋁基寬溫域潤滑涂層,測試了涂層從室溫到750℃寬溫域下的摩擦學性能,研究了溫度、組分和含量等因素對潤滑涂層摩擦磨損性能的影響,通過XRD、SEM、EDS、Raman等測試分析手段對涂層的表截面和磨損區(qū)域進行了檢測分析,并對復合潤滑涂層在各個溫度段下的摩擦與潤滑行為進行了討論。本文采用正交優(yōu)化實驗的方法,研究了大氣等離子噴涂NiAl-Cr203復合涂層過程中噴涂距離、噴涂電流和氬氣流量對涂層質(zhì)量的影響,確定了最優(yōu)噴涂參數(shù)為噴涂距離:8cm,噴涂電流:660A,氬氣流量:2600L/h。NiAl-Mo-Ag-BaF2/CaF2-Cr2O3復合涂層中,添加20wt.%Cr2O3提高了涂層硬度,將磨損率降低了一個數(shù)量級（10-4... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

噴涂現(xiàn)場

測量從涂層／基體處界面至涂層的表面，每間隔４０，取點測試，對于誤差大的??點舍棄，并重新測試。??實驗使用ＨＴ－１０００高溫摩擦磨損試驗機，圖２．３為該試驗機實物圖。將已噴涂完畢??的板材線切割成２０ｘ２０ｍｍ大小的試樣，并對涂層表面采用６００號砂紙進行打磨降低表??面粗糙度，后經(jīng)過清洗，除油進入試驗機。實驗中選取不同溫度：室溫、２００°Ｃ、４００°Ｃ、??６００°Ｃ及７５０°Ｃ，將磨好的涂層樣品固定在旋轉(zhuǎn)臺上，采用水平氣泡儀使涂層表面趨于??水平，以球－盤式摩擦測試，摩擦盤為涂層表面，球為直徑６ｍｍ的Ｓｉ３Ｎ４球，載荷穩(wěn)定??為５Ｎ，盤的轉(zhuǎn)速設為３００ｒ／ｍｉｎ，摩擦半徑為５ｍｍ，測試時間為６０ｍｉｎ。摩擦系數(shù)測試??結(jié)果直接由測試計算機得到，磨損率由三維輪廓儀測得，計算公式為：ｗ＝Ａｖ；ＡＦ，其中??ｗ為磨損率，單位為Ａｖ為磨損體積，單位為ｍｍ３；?ｓ為滑動總距離，單位為??ｍ；?Ｆ為施加的載荷

３．３?ＮｉＡｌ－Ｃｒ２０、；涂層等離子噴涂工藝參數(shù)的優(yōu)化??３．３．１試驗結(jié)果??圖３．３中編號（１）－（９）分別代表表２．１中不同噴涂參數(shù)下得到的涂層的截面微觀圖，??放大倍數(shù)為３０００倍，（１＊）－（９＊）為對應得到的灰度化圖片，可以看出，不同噴涂條件下的??涂層截面質(zhì)量存在明顯的差異性，如１號和３號，黑色的Ｃｒ２〇３呈條帶狀均勻的分布在??涂層之間，并且熔化良好，涂層致密，而在其他噴涂參數(shù)下的涂層中，２號和４號存在??少量未熔顆粒和一些的孔隙和空洞，７號和９號則存在明顯的未熔化Ｃｒ２０３顆粒，直接??導致涂層在服役過程中，使用壽命減少。通過圖像分析的方法來計算涂層的孔隙率，在??圖片灰度處理之后，空隙和空洞以黑色的像素區(qū)域存在，通過計算黑色區(qū)域的像素總和??除以整張圖片的像素點，從而粗略得到涂層的孔隙率。??１９??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]等離子噴涂制備WC-Co-Cu-BaF2/CaF2自潤滑耐磨涂層及其高溫摩擦性能[J]. 袁建輝,祝迎春,雷強,占慶,黃晶,丁思月.  中國表面工程. 2012(02)
[2]Fe-Mo-（MoS2/PbO）高溫自潤滑材料的摩擦學特性[J]. 韓杰勝,劉維民,呂晉軍,王靜波.  材料科學與工程學報. 2008(01)
[3]潤滑理論研究的進展與思考[J]. 溫詩鑄.  摩擦學學報. 2007(06)
[4]金屬基/石墨固體自潤滑材料的研究進展[J]. 盧鈴,朱定一,汪才良.  材料導報. 2007(02)
[5]PEEK——制作中高壓往復壓縮機活塞環(huán)的新材料[J]. 梁延祥,尹云萍,莊國慶,高曉范.  壓縮機技術. 2006(06)
[6]PTFE復合材料的摩擦學性能及力學性能[J]. 張招柱,曹佩弦,王坤,劉維民.  高分子材料科學與工程. 2005(02)
[7]新型Ni-Cu-C合金中石墨的球化處理及其性能[J]. 朱定一,陳麗娟.  中國有色金屬學報. 2004(11)
[8]新型Ni3Al/石墨高溫固體自潤滑材料的制備及其性能[J]. 朱定一,關翔鋒,陳麗娟,湯偉.  中國有色金屬學報. 2004(04)
[9]高分子基自潤滑材料的研究進展[J]. 浦玉萍,呂廣庶,王強.  航空學報. 2004(02)
[10]幾種高速電弧噴涂層高溫沖蝕磨損性能[J]. 胡軍志,馬世寧,陳學榮,朱子新.  焊接學報. 2003(06)



本文編號：2905312