本發(fā)明涉及到涂層領(lǐng)域,特別是涉及到一種自潤滑耐磨涂層及其制備方法。
背景技術(shù):
在航空航天、先進(jìn)汽車制造、食品和制藥等特殊工業(yè)領(lǐng)域中,很多摩擦部件需要在高真空、高溫、高載荷或高清潔等苛刻環(huán)境下運(yùn)行,這使得普通材料和傳統(tǒng)潤滑方式(潤滑油或潤滑脂)難以滿足使用要求。因此,具有高耐磨、低摩擦且環(huán)境友好的自潤滑耐磨涂層的發(fā)展為這些領(lǐng)域的機(jī)件磨損和潤滑問題提供了良好的解決方案。在眾多涂層制備技術(shù)中,高能束表面涂層技術(shù)因其涂層結(jié)合強(qiáng)度高、對基材的熱影響、工藝柔性高和綠色環(huán)保等優(yōu)勢,受到眾多關(guān)注和青睞。
目前主流的高能束制備自潤滑耐磨涂層的方法主要是以表面熔覆工藝為主,其技術(shù)原理是利用高能束將涂層材料(涂層基體、強(qiáng)化介質(zhì)和固體潤滑劑的均勻混合粉末)快速熔化、沉積在基材表面,并與基材表面薄層形成共熔,通過基材的快速自冷凝固形成具有高耐磨、低摩擦性能的功能涂層。高能束加工過程中,涂層熔池內(nèi)發(fā)生一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)變化,并在凝固后形成具有多相復(fù)合結(jié)構(gòu)的金屬基涂層,其中增強(qiáng)顆粒和固體潤滑劑則以第二相的形式彌散分布于涂層基體當(dāng)中。
高能束制備自潤滑耐磨涂層的方法主要有以下缺陷:
固體潤滑劑在高溫的激光熔池中容易發(fā)生過熱分解及燒蝕現(xiàn)象;
固體潤滑劑容易與涂層其他組分發(fā)生冶金反應(yīng),生成新物質(zhì),從而使?jié)櫥Ч軗p;
固體潤滑劑形成的自潤滑相在涂層中的形態(tài)和分布不可控,例如密度較低的化合物自潤滑相趨于表面上?。欢芏认鄬^高的軟金屬自潤滑相容易發(fā)生偏析;
涂層制備技術(shù)受限于加工原理,無法實(shí)現(xiàn)這種復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的為提供一種潤滑方向和效果可控的自潤滑耐磨涂層及該自潤滑耐磨涂層的制備方法。
本發(fā)明提出一種自潤滑耐磨涂層,由耐磨單元和自潤滑單元兩種不同的涂層單元組成;耐磨單元與自潤滑單元在基材表面間隔設(shè)置,且相鄰的兩種涂層單元之間相互耦合;當(dāng)自潤滑耐磨涂層受到外物磨擦?xí)r,耐磨單元抵御磨損效應(yīng),而自潤滑單元產(chǎn)生自潤滑效應(yīng),降低自潤滑耐磨涂層的磨擦系數(shù)。
進(jìn)一步地,自潤滑單元分布形式包括條形分布、網(wǎng)格形分布或蜂窩形分布。
進(jìn)一步地,耐磨單元包括耐磨基體和耐磨增強(qiáng)介質(zhì),耐磨增強(qiáng)介質(zhì)為顆粒狀;耐磨增強(qiáng)介質(zhì)的顆粒彌散分布于耐磨基體中,增強(qiáng)耐磨單元的耐磨強(qiáng)度。
進(jìn)一步地,耐磨基體為高性能耐磨合金。
進(jìn)一步地,耐磨增強(qiáng)介質(zhì)為高硬度陶瓷顆粒。
進(jìn)一步
聲明:
“自潤滑耐磨涂層及其制備方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)