图1 给出了不同温度下NA 涂层和NAM 涂层的磨损表面SEM 形貌。可看出，在室温摩擦过程中，NAM 涂层相比NA 涂层在磨痕内出现了较多的微裂纹，磨损机制变现为疲劳磨损见图1（a1），因而室温下摩擦系数和磨损率较高， 而NA 涂层摩擦表面呈现出金属塑性变形形成的层状薄片，表面NiAl 具有良好的塑性见图1（a）。NA 涂层在200～600℃磨损表面出现明显的犁沟和显著的磨粒， 同时伴随着的扁平状的膜，其磨损机理表现为磨粒磨损见图1（b）～（d）； 在200～400℃内，NAM 涂层摩擦表面未见裂纹，但磨痕内出现了较多细小膜屑见图1（b1）～（c1），主要磨损机制为磨粒磨损；600℃磨损表面的磨粒逐渐减少形成犁沟见图1（d1），对应了较高的摩擦系数和磨损率；NAM 涂层见图1（e1），在800℃下，相比NA 涂层见图1 （e），NAM 复合涂层摩擦表面出现了明显的润滑膜，摩擦系数和磨损率显著降低，其摩擦系数降低至0.16。同时可看出润滑膜出现了分层现象，这是因为在热喷涂涂层中，沉积的板条之间的界面结合相对较弱， 因此摩擦引起的裂纹会沿界面扩展然后发生分层。从后续分析的图2和图3（a） 的检测中可看出， 高温下NiMoO4的峰明显增多， 这进一步表明钼酸盐高温润滑相的生成使得NiAl-MoO3复合涂层在高温下具有良好的减摩性能。
图1 不同复合涂层不同温度下的磨损表面SEM 形貌
图2 给出了NAM 涂层在不同温度下磨损表面的XRD 谱图。可看出，NAM 涂层800℃表面主要由NiAl、NiO、NiMoO4组成， 其中NiO、NiMoO4作为高温固体润滑剂，可起到很好的润滑作用。室温到200℃，NiAl 基质基本不存在氧化；400～600℃涂层中Ni 发生一定程度的氧化， 生成NiO。在800℃下， 氧化产物NiO 的特征峰明显加强， 同时MoO3的特征峰变弱，其存在形式转变为NiMoO4。这说明MoO3和NiO 在高温下发生了摩擦化学反应，生成的NiMoO4可有效降低复合涂层的摩擦系数。
图2 NAM 涂层在不同温度下磨损表面的XRD 图
图3 为NAM 涂层800℃磨痕内外以及对偶球的拉曼分析。结果表明，NAM 磨痕外存在较多MoO3，而磨痕内以及对偶球表面NiMoO4的特征峰居多，基本无MoO3特征峰，这进一步说明了高温摩擦过程对NiMoO4的生成具有明显的促进作用。Erdemir 通过对氧化物离子势的研究的发现，复合氧化物的离子势差越大更易生成低熔点、润滑性较好的三元氧化物， 从而在高温下展现出较好的摩擦学性能。NiO 是低离子势（2.8）；MoO3是高离子势（8.9），NiO-MoO3的复配符合Erdemir 的理论体系，高温摩擦生成了低熔点易于剪切的NiMoO4三元氧化物。因此，NAM 涂层在800℃时磨损表面通过摩擦化学反应生成NiMoO4润滑相， 很好解释了复合涂层在高温下的润滑机理。
图3 NAM 涂层800℃磨损表面和对偶球表面的拉曼光谱
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