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【中科院之聲】熱噴涂陶瓷涂層摩擦學(xué)性能研究獲進(jìn)展
熱噴涂陶瓷涂層的摩擦系數較高，傳統的潤滑劑引入導致涂料的機械性能下降，限制了其應用。由于熱噴涂陶瓷涂層具有優(yōu)異的機械性能和高耐磨性，因此，開(kāi)發(fā)具備較長(cháng)使役壽命的自潤滑陶瓷涂層，對于解決苛刻工況下機械零部件的摩擦、磨損和潤滑問(wèn)題至關(guān)重要。
中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所磨損與表面工程課題組致力于熱噴涂陶瓷基涂層工藝和性能的研究。近日，課題組通過(guò)熱噴涂技術(shù)、真空浸漬和原位合成在316L不銹鋼基材上制備了YSZ/Ag自潤滑涂層。研究發(fā)現，Ag顆粒分布在YSZ涂層的孔隙和裂紋中，并通過(guò)填充Ag來(lái)改善缺陷的微觀(guān)硬度、斷裂韌性和內聚強度。另外，由于在真空中的滑動(dòng)過(guò)程中形成潤滑膜，在引入Ag之后，涂層的摩擦系數和磨損率均顯著(zhù)降低，YSZ/Ag涂層的摩擦系數是YSZ涂層的1/2左右，磨損率則是YSZ涂層的1/600左右。同時(shí)，引入Ag潤滑劑使對偶球的磨損大大降低。由于A(yíng)g潤滑劑對形成的潤滑膜有補充和修復作用，因此YSZ/Ag自潤滑涂層具有相對較長(cháng)的使用壽命（>100,000次滑動(dòng)循環(huán)）。
相關(guān)研究結果發(fā)表在Applied Surface Science上，研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的支持。
圖.YSZ/Ag自潤滑涂層及其摩擦學(xué)性能
