等离子喷涂NiAl-MoO3/BaO复合涂层的高温摩擦学性能及润滑机理研究

• 作者: 姚仟仟 杨杰 石佩璎 苟海龙 贾均红 陈体军 鲁成
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子喷涂涂层 氧化物 高温润滑 摩擦化学反应
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 专题——热喷涂技术研究及应用
• 页码范围: 93-100
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.11.011

摘要

目的 根据氧化物润滑离子势和阳离子极化率判据,研究MoO3/BaO复合对等离子喷涂NiAl基复合涂层的高温摩擦学性能影响,并阐明复合涂层的高温润滑机理.方法 采用等离子喷涂技术(APS)制备MoO3/BaO(1:1)质量分数分别为20％、30％、40％的复合涂层.采用显微硬度计、万能材料试验机、摩擦磨损试验机等测试复合涂层的硬度、结合强度、摩擦学性能.通过扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射仪(XRD)、激光拉曼散射仪(Raman)和透射电子显微镜(TEM)分析涂层的微观组织结构、磨损表面形貌、物相结构等.结果 选用互作用参数较低和离子势差较大的MoO3/BaO作为复配润滑剂制备的NiAl-MoO3/BaO复合涂层有效改善了NiAl涂层的高温摩擦学性能,特别是NiAl-30％MoO3/BaO(1:1)的复合涂层在800℃具有较低的摩擦系数(0.15)和磨损率(9.31×10–5mm3/(N·m)).结论 复合涂层在600℃以上具有良好的减摩性能,高温促进了磨损表面形成新的三元高温润滑相BaMoO4、NiMoO4,并与MoO3和NiO起到协同润滑作用,显著提升了复合涂层的高温摩擦磨损性能,同时摩擦对偶表面形成的复合氧化物润滑转移膜,降低了涂层的磨损率.