金属基高温自润滑涂层在宽温域具有协同性能好、摩擦系数小的特点，主要采用Cr、Mo、Ti、Al、Ni 等元素进行合金化，满足30～800℃范围内协同润滑，也是最常见的高温固体自润滑涂层。目前金属基高温自润滑涂层中，基础相发展为金属间化合物，在高温(800℃以上) 环境优先采用具有良好机械强度和抗高温氧化性能的NiCr、NiCrAlY、NiCoCrAlY、Ni3Al等金属合金相; 润滑相主要选择氟化物(CeF2、CaF2、BaF2及其共晶化合物、WSe2、h-BN) 和稀土化合物( CeO2、La2O3) 等; 强化相通常选择陶瓷相( ZrO2、Al2O3、SiO2、Cr3C2、WC、TiC、TiN、Cr2O3) 和高强度纤维( 碳纤维、玻璃纤维、SiC纤维等) ，采用合适的工艺在摩擦副表面原位生成高温固体自润滑涂层。对此，国内研究较为深入，如中科院兰州物理化学研究所研究开发的Ni3Al基复合自润滑涂层、Huang研究的NiCr /Cr3C2-BaF2·CaF2复合涂层、Liu报道的激光熔覆NiCr/Cr3C2-WS2-CaF2复合自润滑涂层、崔功军开发的Co基自润滑复合材料以及火箭军工程大学袁晓静课题组等开发的NiCr-WSe2-h-BN-BaF2·CaF2复合涂层，它们在宽温域内都具有良好的自润滑性能，在30 ～ 800 ℃内的摩擦系数保持在0.23～0.33。此类高温自润滑涂层的高温自润滑机制不仅是各润滑相发挥了作用，更重要的是在800℃高温环境下磨损表面形成连续光滑的金属酸盐类釉质层。有课题组研究NiCr基高温自润滑涂层时对高温摩擦区域的XPS分析。从种可以看出，在两类涂层中都生成了BaCr2O4陶瓷类釉质层，这使得在高温环境下涂层的摩擦系数和磨损率大幅降低，因此其在航天结构件中应用较多。但在高低温周期性变化时，涂层表面会产生新相而导致疲劳接触失效，一旦消耗则无法再生的不足。
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/
|
