高温固体自润滑涂层因在高温下具有优良的力学和摩擦学性能而成为表面工程摩擦学的关键技术之一｡随着技术的发展，高温固体自润滑材料开始应用于航空领域，如发动机部件和配合部件等｡其中，在航空紧固件上涂敷高温固体润滑涂层可以有效解决高温烧结、卡死、抱死现象｡目前广泛使用的传统固体润滑剂MoS2、WS2和Ag等在高温下会发生氧化失效，类金刚石薄膜（DLC）的内应力大且热稳定性差，限制了其在300℃以上高温环境中的应用｡新型材料体系的高温固体自润滑涂层制备和研究成为解决上述问题的突破口｡
目前国内外对于高温固体自润滑涂层的研究多针对于切削刀具的厚涂层展开｡该类涂层的制备方法主要为等离子喷涂及激光熔覆，涂层厚度在毫米级｡航空紧固件等配合部件要求涂层厚度为微米级，且均匀性高、结合力好，以上传统方法并不适用｡近年来由于非平衡磁场、多靶磁场耦合、孪生磁控靶、脉冲溅射、中频交流溅射电源等新技术的出现和发展，使得磁控溅射技术在航空配合部件的涂层制备中得到广泛应用｡此外，设计微纳米涂层结构和分析特殊构成相对涂层性能的影响也成为了研究热点｡
本文以国内外最新文献为依据，综述了使用磁控溅射方法制备高温固体自润滑涂层的最新材料体系、工艺参数和涂层结构，提出目前高温固体自润滑涂层有待进一步研究的问题，并展望了其未来发展趋势｡
结语与展望
近年来磁控溅射制备高温固体自润滑涂层的技术快速发展，不同的材料、工艺方法及工艺参数对于高温固体自润滑涂层的微观结构、力学性能、摩擦学性能及抗氧化性能的影响也有所不同｡（1）材料体系方面，V、Mo、W等过渡金属元素在高温下生成自润滑Magnéli相，由于其特殊的晶体结构使得其可以在600℃以上温度条件下起到很好的润滑效果，从而得到广泛关注和研究，但目前鲜有其在更高温度下（1000℃以上）润滑效果的研究;不同元素和组分的复配对该类高温固体自润滑涂层的力学、摩擦学等性能的影响还有待进一步研究｡（2）磁控溅射工艺方面，国外相关研究通过综合使用新型磁控溅射技术，可以克服不同工艺的缺点，提高涂层沉积效率、改善膜基结合、提高涂层综合性能等;而国内研究对于磁控溅射工艺制备高温固体自润滑涂层的研究更多在于优化工艺参数上，对于先进工艺方法的结合使用仍需发展｡（3）涂层结构设计上，目前国内高温固体自润滑涂层的结构研究多集中于纳米多层膜的调制周期对涂层性能的影响上，而自润滑相存在高温下快速流失会使得涂层失去润滑效果从而导致使用寿命降低的问题，国内外都缺乏通过智能涂层设计减少润滑相流失和延长使用寿命的相关研究｡鉴于此，国内学者可以在涂层不同材料组分复配、新型磁控溅射技术结合、工艺参数优化以及智能涂层设计等方面进行进一步的探索和研究，以提高涂层综合性能、延长涂层使用寿命和解决涂层在更宽温域内连续润滑等问题｡
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/
|
