ZrO_(2)填充PI/EP–PTFE固体润滑涂层的制备及其摩擦学性能

作     者：滕叶平 曹均 黄海波 崔烺 姚松龙 文静波 TENG Ye-ping;CAO Jun;HUANG Hai-bo;CUI Lang;YAO Song-long;WEN Jing-bo

作者机构：宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波环甬润保涂层科技有限公司浙江宁波315202 中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103 湖南邵阳学院车辆工程湖南邵阳422099 芜湖美达机电实业有限公司安徽芜湖241199 

基　　金：国家自然科学基金(52005273) 浙江省自然科学基金项目(LQ20E050007) 浙江省海洋材料与防护技术重点试验室开放基金/中科院海洋新材料与应用技术重点试验室开放基金(2020Z01) 宁波市自然科学基金(2019A610170) 宁波市科协项目(Z2021–3) 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2022年第51卷第9期

页      码：102-112,159页

摘      要：目的提高发动机铝合金轴瓦在温升的油润滑甚至干摩擦工况下的摩擦磨损性能。方法设计4种不同添加量的ZrO_(2)填充PI/EP–PTFE涂层材料,采用液体喷涂工艺在A370铝合金基体表面制备涂层。通过摩擦磨损试验、纳米压痕试验、形貌特征及元素分布等测试试验,研究涂层在不同温度及不同润滑方式下的摩擦磨损性能。结果涂层的硬度随ZrO_(2)添加量的增加呈先增后减的趋势。在室温干摩擦工况下,涂层磨损率随ZrO_(2)添加量的增加呈先减后增的趋势。当ZrO_(2)添加量超过8%时,涂层进入动态平衡阶段的时间变长。4%ZrO_(2)添加量的涂层性能最佳,室温干摩擦因数和磨损率分别为0.09和1.01×10^(‒6) mm^(3)/(N·m)。随着温度增加,摩擦因数呈先增后减的趋势,磨损率呈逐渐上升趋势。当ZrO_(2)质量分数小于4%时,室温工况下涂层以黏着磨损为主;当添加量高于8%时,磨损机制以磨粒磨损为主。随着温度增加,涂层犁沟和磨损坑道更加明显。在油润滑工况下,摩擦因数和磨损量进一步减小。8 h油润滑和30 min干摩擦试验后,涂层出现磨痕深度高度相近,宽度不同现象。结论在温升和不同摩擦接触状态下,涂层中高分子材料和ZrO_(2)软化程度不均匀、大颗粒材料团聚、润滑油黏温特性是导致上述摩擦磨损变化的主要原因。

主 题 词：复合涂层 磨损机理 干摩擦 油润滑 温升工况 

学科分类：080503[080503] 0806[工学-电气类] 08[工学] 080203[080203] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.09.010

馆 藏 号：203114486...