金屬基體材料上的自潤滑涂層具有自潤滑及耐磨損等特殊性能，而且利用涂層潤滑還可以大大節(jié)約原材料和生產(chǎn)時間。涂層的摩擦學(xué)性能主要取決于金屬基體材料的力學(xué)性能及摩擦過程中基材表面固體潤滑膜不斷形成、補充并轉(zhuǎn)移至對偶材料的能力。配方將介紹在鋼材表面制備陶瓷涂層的幾種方法。
 

等離子噴涂法
      等離子噴涂技術(shù)由于等離子焰流熱量高度集中，流速快，氣氛可控，故可獲得高質(zhì)量的涂層，無論是涂層與工件表面的結(jié)合強度，涂層本身的強度、密度和純潔度，還是噴涂時的沉積效率和沉積率都比較高。研究表明，等離子噴涂納米硫化亞鐵自潤滑涂層能夠有效地減少摩擦面的摩擦和磨損，等離子噴涂制得的涂層主要由納米結(jié)構(gòu)的硫化亞鐵顆粒所構(gòu)成。摩擦磨損試驗結(jié)果表明該涂層具有明顯優(yōu)于熱處理后GCr15鋼的摩擦磨損性能，摩擦系數(shù)降低了1/3~1/2，磨損體積減小50%~70%，而且在真空條件下的摩擦磨損性能比在大氣壓下還要好。
 
激光熔覆法
      激光熔覆法是在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料，經(jīng)激光輻照使之與基體表面薄層同時熔化，并快速凝固，形成與基體材料成冶金結(jié)合的表面涂層，從而顯著改善基體材料的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等性能。據(jù)報道，用激光熔覆法在45號鋼表面熔覆Ni45-CaF2-WS2粉末制備自潤滑復(fù)合涂層，經(jīng)摩擦性能測試表明，復(fù)合自潤滑涂層的摩擦因數(shù)顯著降低。
 
激光熔覆技術(shù)和等離子噴涂技術(shù)相結(jié)合
      將這兩種技術(shù)相結(jié)合可使某些性能大幅度提高。據(jù)報道，以納米Al2O3粉末為填料，采用激光重熔等離子噴涂技術(shù)在45號鋼表面制備了納米改性復(fù)合陶瓷涂層。結(jié)果表明，在激光的作用下，原等離子噴涂層的片層狀組織得以消除。與單一等離子噴涂所獲得的陶瓷涂層相比，納米改性后的陶瓷涂層致密化程度明顯提高，耐腐蝕性能也得到了明顯的改善。
 
固相反應(yīng)法
       固相反應(yīng)法工藝簡單，不需要昂貴的設(shè)備，制備的陶瓷涂層與金屬基體結(jié)合強度高，涂層性能良好。據(jù)報道，以SiO2和Al為主要骨料，采用固相反應(yīng)法在Q235鋼表面制備了性能優(yōu)異的SiO2基陶瓷涂層，其磨粒磨損和粘著磨損的相對耐磨性分別提高2.23倍和3.6倍。另據(jù)報道，以Mo 粉、Fe粉、Ni 粉、Al粉、Fe-B粉為基本原料，制備出成型料漿，采用刷涂法在鋼基體表面形成涂層，在真空燒結(jié)爐中經(jīng)固相反應(yīng)制備三元硼化物陶瓷涂層，該涂層具有較好的抗熱震性能和耐磨性。
 

責(zé)任編輯：溫蕊

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