1 1.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
2 2.上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200072
等离子喷涂TiC涂层具有良好的综合性能, 在极端环境能起到较好的耐磨保护作用, 而石墨是一种优异的自润滑材料。通过喷雾干燥与真空烧结技术制备不同石墨添加量(1.25%、2.5%、5%和10%, 质量分数)的TiC-Graphite球形粉体, 并采用大气等离子喷涂技术制备TiC-Graphite复合涂层。对涂层的相组成、显微结构和力学性能进行了表征, 并对涂层的摩擦磨损性能进行了比较研究。结果发现, TiC-Graphite涂层主要由TiC和石墨相组成。随石墨添加量增大, TiC-Graphite涂层截面微裂纹增多, 表面粗糙度增大, 硬度下降。石墨对TiC涂层在高载荷的磨损性能影响更显著。在50 N高载荷条件, 随石墨添加量增大, TiC-Graphite涂层磨损率降低后急剧增大, 而摩擦系数持续减小。当石墨添加量为2.5%时, 涂层获得最低的磨损率为0.67×10-5 mm3/(N·m), 同时具有较低的摩擦系数(0.35), 与不添加石墨的TiC涂层相比, 分别降低了72.4%和27.8%。
TiC-Graphite复合涂层 磨损性能 大气等离子喷涂 显微结构 力学性能 TiC-Graphite composite coatings tribological property atmospheric plasma spray microstructure mechanical property
1 上海交通大学材料科学与工程学院, 上海 200240
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室, 上海 201600
超短脉冲激光表面织构化具有工艺简单、加工速度快、精密微细等优点，是最具广泛应用前景的表面织构制备方法之一。利用超短脉冲激光技术可以在材料表面诱导出多种微纳结构以达到控制其摩擦性能的目的。介绍了利用超短脉冲激光表面织构化技术调控材料摩擦性能的研究进展，同时探讨了其在诸多领域的潜在应用。
激光技术 超短脉冲激光 微纳结构 微纳织构 表面织构化 摩擦性能 激光与光电子学进展
2016, 53(11): 110003
装甲兵工程学院 装备再制造国防科技重点实验室, 北京 100072
以膨胀石墨为原料, 采用不同溶剂, 通过液相超声直接剥离法制备多层石墨烯, 利用透射电子显微镜、原子力学显微镜对其形貌进行了表征, 在多功能往复摩擦磨损试验仪上研究了石墨烯石蜡分散体系的摩擦学性能。通过扫描电镜、能谱仪分析了磨痕形貌及表面元素组成。结果表明: 多层石墨烯作为液体石蜡添加剂表现出良好的减摩抗磨性能, 主要是因为多层石墨烯在磨损表面形成的物理吸附膜与摩擦化学反应膜的共同作用。
液相超声剥离 多层石墨烯 液体石蜡 摩擦学性能 liquid ultrasonic stripping multi-layer graphene paraffin liquid tribological property 强激光与粒子束
2015, 27(2): 024139
1 大连理工大学 精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁 大连 116024
2 大连海事大学 机电与材料工程学院,辽宁 大连 116026
利用5 kW横流连续CO2激光器在45#钢基体上熔覆 FeAl基合金及TiC硬质相增强FeAl基复合材料涂层,并研究了稀土氧化物La2O3对两种涂层显微结构和摩擦磨损性能的影响。结果表明添加稀土能够减少甚至消除FeAl基合金涂层中存在的孔洞,提高致密性,并能稳定、降低摩擦系数;添加质量分数1%的稀土对TiC硬质相增强FeAl基复合材料涂层的组织和摩擦性能影响不大。涂层的硬度和磨损形貌表明添加稀土对两种涂层硬度的影响不大,但能够使涂层表面的硬度值比较均匀一致,从而引起磨损表面的相对均匀与光滑。 FeAl基合金涂层的磨损机理为轻微的磨粒磨损,TiC硬质相增强FeAl基复合材料涂层的磨损机理为磨粒磨损与脆性剥离。
激光技术 激光熔覆 稀土 摩擦磨损性能 脆性剥离
