难熔金属钼及钼合金涂层

 钼及钼合金涂层具有优异的耐磨性，常被用作滑动材料来改善基体材料的耐擦伤性并降低各种滑动部件间的滑动摩擦系数。Mo被认为是最好的抗划伤、抗磨损涂层材料之一。同时由于Mo的熔点高、硬度高、耐腐蚀和耐磨损性能好，在金属材料表面涂覆Mo涂层可以显著提升材料的力学性能和摩擦磨损性能。Mo涂层已经被应用于航空航天、发动机、汽车产业、石油工业等领域，例如航空涡轮发动机以及汽车部件中的活塞环、气缸孔、轴类零件和同步器环等。此外，Mo是吸收软X射线的标准材料，在惯性约束激光聚物理实验靶的制备中，Mo涂层在微球表面也有广泛的应用。虽然Mo的密度和熔点明显低于W，但Mo的晶体结构、电导率和导热系数与W的相似，故Mo和Mo合金涂层的许多应用与W及W合金涂层相似。同Ni-W涂层类似，Ni-Mo合金涂层也引起了研究人员的极大关注，有潜力成为替代硬铬涂层的耐磨涂层。研究发现Ni-Mo 涂层还具有比Ni-W 涂层更好的电催化性能，为了提高催化活性，开发含均匀分散的纳米粒子的复合涂层具有重要意义，如Shetty 等利用电沉积技术将TiO2纳米颗粒加入Ni-Mo 涂层中制成复合涂层，其电催化活性得到了改进。被视为未来战争利器的电磁轨道炮中的轨道面临着电弧烧蚀、载流摩擦磨损、高速刨削等失效问题。Mo 因具有熔点高、抗划伤能力强、导电率高和摩擦磨损性能优异等特点，成为电磁轨道表面涂层材料较好的选择。Siopis通过研究发现，W也具有抗刨削和划痕的作用，Mo则对划痕和裂纹有良好的防护效果，W和Mo均是很好的增强轨道性能的材料。闫涛等研究了Mo-W合金涂层的力学性能和摩擦磨损性能，发现涂层在硬度和耐磨性等方面均有不错的表现。为了提高涂层的导电性，可以在涂层中引入铜元素，制备出Mo-W-Cu涂层。研究发现，Mo-W-Cu涂层中Cu的存在极大提高了涂层的导电率并降低了涂层的孔隙率，且在相同的摩擦条件下，与纯Mo涂层和Mo-W涂层相比，Mo-W-Cu涂层的磨损体积最小，且摩擦因数最低。近年来，研究Mo及其合金涂层的趋势开始下降，这是因为Mo在超过600℃的高温下会迅速氧化生成挥发性的MoO3，研究者已经开始聚焦Mo基复合涂层如硅化物涂层，但仍有部分研究者集中于关注Mo涂层的制备技术及工艺优化。