对于不同使役环境，高温自润滑涂层体系在摩擦中润滑膜的形成以及在对偶表面的转移能力会存在差异，由此导致高温摩擦学特性及润滑机理不同。而有润滑作用的物质一般都是低剪切强度材料，虽有减摩功能却不耐磨，高温时此现象更甚。因此如何利用摩擦表面软质、硬质相调控，研制新型减摩耐磨高温自润滑涂层，不论是揭示该类材料自润滑的科学本质，还是从我国高新技术工程应用需求方面，都是重要的研究课题。
要解决涂层在更高温度下仍具有良好自适应润滑耐磨性能的问题，首先要优化润滑剂，使其在工作温度范围内不但能表现出自身固有的润滑特性，特别是在高温条件下，还可与涂层的物相反应原位生成具有自适应的润滑物质，以满足涂层在高温下仍具有良好的摩擦学性能的需求。其次，涂层组分设计中，应该尽可能地选择物质特性相近的喷涂材料，这是保证在特定喷涂工艺下，特性相近的粉末会表现出更好的相互润湿性以及材料相关热物理特性的匹配，从而最终保证涂层的致密性和力学稳定性。尤其是在高温条件下， 相近特性的物相结构更有利于润滑膜的形成和其在摩擦界面处的长久有效性。
而涂层物相的调控有时需要与具体采用的喷涂工艺相结合，如 PS304 和 PS400 涂层所用喷涂粉末中含有氟化物陶瓷，因此选用 APS 制备工艺。但是陶瓷和金属本身的热物理性能差别较大，所以涂层的致密性、涂层内聚强度、涂基结合强度等较差。而采用 HVOF 工艺喷涂，喷涂粉末中一般不含陶瓷类的润滑剂，如 CaF2/BaF2 共晶、 h-BN 等具有优异高温润滑性质的润滑剂，只可选择金属或金属陶瓷粉末，这就极大地缩小了涂层高温润滑剂的选择范围，此时需要利用涂层组分在高温摩擦条件下的化学原位合成特性，来生成具有高温润滑性能的物质。如选择耐高温性能更好的 Ni 基、 Co 基或 NiCo 基粉末作为涂层基础相，选择 Mo 作为涂层增强相，而用 Ag、 Cu 等具有低剪切强度的金属作为润滑相，这样利用 HVOF工艺制备的涂层的微观组织结构、涂基结合强度等均优于 APS 工艺制备的涂层。
本文由桑尧热喷涂网收集整理。本站文章未经允许不得转载；如欲转载请注明出处，北京桑尧科技开发有限公司网址：http://www.sunspraying.com/
|
