目的 以具有较好低温润滑性能的V2O5和CuO为复合润滑相,设计并制备在宽温域下具有良好摩擦学性能的NiAl基高温润滑耐磨涂层.方法 采用大气等离子喷涂技术(APS)制备了不同配比的NiAl-V2O5/CuO复合涂层,并探究其在宽温域内(RT～800℃)的摩擦学性能.利用SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射仪)和Raman(激光拉曼散射仪)等,分析了涂层在宽温域下的摩擦表面结构和物相变化及磨损机理.结果 复合涂层为典型的等离子喷涂层状结构,氧化物分布较为均匀,随氧化物含量的增加,涂层孔隙率上升.复合涂层在宽温域内有良好的润滑性能,室温和高温(800℃)下NiAl-10％V2O5/CuO涂层的摩擦因数分别低至0.39和0.21.磨损率随复合氧化物含量的增加而增大,但在室温和高温段均较低,其中10％V2O5/CuO添加的复合涂层在室温和高温下的磨损率分别为4.3×10?5 mm3/(N·m)和5.1×10?5 mm3/(N·m).高温摩擦促使三元氧化物Ni3V2O8、Cu3V2O8和CuV2O6的生成,这些新生相与CuO、V2O5、NiO等在磨损表面形成润滑层.结论 V2O5/CuO的复配明显改善了涂层在室温和高温段的摩擦学性能,但随着氧化物含量的增加,涂层力学性能下降,磨损率随之增大.高温下涂层润滑性能的明显提升归因于磨损表面形成的三元氧化物高温润滑膜.

大气等离子喷涂;氧化物;宽温域;摩擦;润滑;磨损机理

苟海龙;贾均红;陈体军;杨杰;何乃如;陈威

兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050;陕西科技大学 机电工程学院,西安 710021;中国科学院兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室,兰州 730000

表面技术

[1]苟海龙;贾均红;陈体军;杨杰;何乃如;陈威-.等离子喷涂NiAl-V2O5/CuO复合涂层的宽温域摩擦学行为)[J].表面技术,2022(04):112-120

Ni3V2O8,Cu3V2O8,CuV2O6

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