金属基固体自润滑复合涂层及其制备技术研究进展

金属基固体自润滑复合涂层具有强度高、耐高温、耐磨损以及易加工等特性,成为近来研究热点。首先综述了国内外金属基固体自润滑复合涂层的材料体系(即难熔金属基自润滑复合涂层、软金属基自润滑复合涂层、低温金属基自润滑复合涂层以及高温金属基自润滑复合涂层),随后分析了金属基固体自润滑复合涂层的润滑机理,指出润滑膜的低剪切特性是实现减磨润滑的关键。接着介绍了金属基固体自润滑复合涂层的制备技术,比较分析了烧结、电镀、化学镀、热喷涂、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、激光熔覆等技术,在制备金属基自润滑复合涂层方面的优点和不足。最后总结了目前在关于金属基固体自润滑复合涂层研究中存在的问题,进而探讨了相应的解决方案,提出应深入研究金属基体、固体润滑剂与环境三者之间的相互作用机理,并进一步指出研发新型固体润滑剂、改进现有制备技术、开发新工艺是未来重点发展的方向。     

热喷涂高温自润滑涂层研究现状

鉴于现代高技术装备用高温润滑涂层的服役温度越来越高、条件越来越复杂,且对高可靠性及长寿命等方面的要求日益苛刻,亟需研究新型高温自适应润滑涂层材料在其服役条件下的环境适应性和稳定性。综述了目前国内外对该类涂层的组分设计和相关制备技术,重点分析了利用热喷涂技术制备高温自润滑涂层的研究现状,并从制备工艺和涂层组分调控方面阐述了该类涂层研究取得的成果和存在的问题。提出未来针对热喷涂高温自润滑涂层的制备应利用先进的喷涂设备,选用物相组分相近的喷涂粉末,并结合组分设计调控,以涂层具有良好的涂基力学性能、耐腐蚀性能、抗高温氧化性能为前提,使涂层在高温环境下可借助摩擦物理或摩擦化学过程,来赋予其良好的高温自润滑性能,重点研究涂层的组分构效关系和综合应用性能。运用材料氧化热力学-动力学理论,从涂层"高温力学-高温摩擦学-耐高温稳定性"三方面来考核材料的综合使役性能,并探讨其高温润滑摩擦机理。     

导电耐磨自润滑涂层的研究现状与展望

导电耐磨自润滑涂层是一种兼具高导电、高耐磨、低摩擦、耐高温和强韧化于一体的功能涂层,广泛应用于高端装备滑动电接触部件的表面性能提升。近年来,电子通讯、轨道交通和航空航天等领域的快速发展进一步促进了该类涂层的研究与应用。首先重点综述了常用的几种导电耐磨自润滑涂层的制备技术,包括冷喷涂技术、超音速等离子喷涂技术、磁控溅射技术、激光表面改性技术和电镀技术,并总结了各类技术的特点。随后,分析了影响涂层材料导电性能和摩擦磨损性能的主要因素和作用机理,进一步从能量角度探讨了载流摩擦磨损过程中的热量损失,从原子角度与相变角度揭示了材料的载流摩擦磨损机制,介绍了有望用于导电耐磨自润滑涂层的潜在材料体系(MAX相和Magnéli相等)。最后指出,优化涂层质量、研发考核实验设备和探究涂层导电耐磨自润滑机理是该综合防护涂层未来的重点发展方向。     

硫化物固体润滑涂层的研究现状

硫化物（FeS、WS2和MoS2）是固体润滑材料中重要的一种材料,由于其呈六角形晶体层状结构,分子层间结合力较弱,界面分子层极易滑动形成良好润滑性能,因而备受研究者的关注。本文在综合大量文献资料的基础上,对硫化物固体润滑涂层特性、润滑机理及最新制备工艺研究现状进行综述,并对硫化物固体润滑涂层的研究前景进行展望。     

金属基陶瓷复合涂层的热喷涂工艺

金属基陶瓷复合涂层技术是具有广阔应用前景的材料表面处理技术和材料复合技术，而热喷涂技术是制备金属基陶瓷复合涂层的重要的制备技术之一，本文综述了金属基陶瓷复合涂层的各种热喷涂方法，并对热喷涂的制备工艺进行了总结。     

金属基陶瓷复合涂层的热喷涂工艺

金属基陶瓷复合涂层技术是具有广阔应用前景的材料表面处理技术和材料复合技术,而热喷涂技术是制备金属基陶瓷复合涂层的重要的制备技术之一,本文综述了金属基陶瓷复合涂层的各种热喷涂方法,并对热喷涂的制备工艺进行了总结。     

MAX相金属陶瓷制备技术的研究进展

MAX相是一类具备金属与陶瓷优异性能的三元层状化合物,其通式为Mn+1AXn.综述了MAX相块体、薄膜和粉末的制备技术,并指出了MAX相制备技术的发展方向.     

铜基自润滑涂层的研究进展

相比于传统的润滑油、润滑脂,固体润滑剂能够满足极端条件下的润滑要求.向铜基体中掺入固体润滑剂、合适的增强相颗粒,能形成铜基自润滑复合涂层,可以显著提高铜基涂层的减摩耐磨性.在国内外铜基自润滑复合涂层已有研究的基础上,首先综述了铜基自润滑复合涂层的材料体系,即常用固体润滑剂和增强相的适用范围及其作用机理.润滑性能与强度配合协调的问题是铜基自润滑涂层的一个研究关键.然后介绍了制备铜基自润滑复合涂层的传统"热"技术,如粉末冶金、激光熔覆、热喷涂等,但都具有一定的局限性.对比发现,"低温"条件下进行的冷喷涂技术,在制备铜基自润滑涂层方面具有传统涂层制备技术不可替代的优势,可有效克服"热"技术问题,拥有极大的潜在应用价值.要获得厚度大、结合强度高、自润滑性能好且能适应复杂严苛服役环境的涂层,面临着巨大挑战,所以急需研发多润滑相/增强相新型涂层,或尝试冷喷涂复合加工技术.     

金属基陶瓷涂层的制备和应用

综述了金属基陶瓷涂层的各种制备方法及其特点,介绍了金属基陶瓷涂层的典型应用及研究动态。     

自润滑涂层的研究现状及发展趋势

0引言 现代机器与机构的运转速度和负荷急剧增高,宇航、核能、军工、低温技术的发展,食品、制药等行业对安全、卫生的要求,使得许多工况条件都要处于无油润滑或少油润滑状态。此时,自润滑材料就显示了独特的优越性。     

金属基复合材料涂层摩擦学的研究进展

对金属基复合材料涂层的减摩抗磨性能和制动摩擦性能、涂层的摩擦磨损机理和影响涂层摩擦磨损性能若干因素的研究现状进行了综述，并指出有关涂层材料与基体的匹配规律、不同基材上涂层制备工艺的优化、多组元涂层及多层涂层的设计和制备工艺、纳米尺度涂层技术、涂层内应力的控制、涂层减摩抗摩机理以及制动摩擦机理等方面是今后在金属基复合材料涂层摩擦学方面值得进一步研究的问题。     

石墨/铜铬自润滑复合材料的制备和性能

通过机械合金化制备了Cu-Cr合金粉末,采用粉末冶金法制备了Cu-Cr-C复合材料。改变合金含量,探讨了复合材料的密度、硬度、抗弯强度、电阻率以及显微组织的变化情况。结果表明,随着铬含量的增加,复合材料的密度和抗弯强度先增大后减小,硬度逐渐升高。     

复合金属基/陶瓷涂层的应力分析

为了分析弯矩作用下金属基/陶瓷涂层应力分布情况,利用有限元分析软件建立计算模型,并计算不同涂层厚度和不同涂层弹性模量比条件下的拉应力和剪应力分布.计算结果表明:弯曲中心部位涂层的失效主要是由于拉应力所造成的,且拉应力值随涂层弹性模量的增加而增大,随涂层厚度的增加而减小;两端部位涂层的失效主要是由于剪应力所造成的,且剪应力值随着涂层弹性模量和涂层厚度的增加而增大;中间过渡涂层的存在可有力地减缓涂层到基体的应力变化梯度.     

简单/改性铝化物涂层的研究现状

航空发动机各部件高温结构材料在苛刻环境下服役时,会遭受严重的高温氧化和热腐蚀.在合金表面施加铝化物涂层后,高温下表面能够生成一层致密且生长缓慢的Al2O3氧化膜,从而隔绝腐蚀介质,以防止合金被快速氧化腐蚀.概述了铝化物涂层的优点,包括制备简单、成本低廉.重点综述了以Ni、Fe、Ti/TiAl为合金基体的铝化物涂层微观结...     

吸波涂料的研究现状

重点对吸波涂料的种类进行了论述，并对吸波涂料的应用情况和发展趋势进行了简单描述。     

金属-石墨烯复合涂层研究进展

对石墨烯与各种材料的复合涂层进行了详细的介绍,主要包括金属-石墨烯复合涂层的制备方式、制备工艺、石墨烯的分散性以及石墨烯的添加对涂层性能的影响.电沉积、化学镀和电刷镀等制备方式都可以获得均匀致密的复合涂层,石墨烯的加入细化了涂层的晶粒,使涂层的微观形貌发生了一定的改变.石墨烯作为第二相粒子添加时,机械超声分散效果较差,一般通过添加表面活性剂再配合机械超声分散的方式来分散石墨烯,表面活性剂中的阴离子活性剂与阳离子活性剂配合使用分散效果较好.另外,还有一种保持石墨烯在溶液中浓度动态平衡的方法也有较好的效果.石墨烯作为第二相粒子加入金属涂层中,增强了金属涂层的导热、导电、耐磨、硬度和耐腐蚀等方面性能.最后,分析展望了金属与石墨烯复合涂层的发展趋势.     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状及发展趋势

综述了铝基复合材料的发展历史及国内外研究现状,重点阐述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料制备工艺的发展现状.同时说明了碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究中仍存在的问题,在此基础上展望了该复合材料的发展前景.     

聚苯胺防腐蚀涂料的研究现状

概述了国内外聚苯胺防腐蚀涂料的研究情况,具体涉及聚苯胺的结构、性能和聚苯胺防腐蚀涂层的制备方法;介绍了聚苯胺涂层的作用原理和应用情况;提出了聚苯胺的研究方向、具体研究内容及方法。     

Co-P合金镀层的研究现状

Cr涂层的性能优异,在工业中应用广泛,但Cr(Ⅵ)化合物易致癌,需寻找具有优良摩擦学和耐蚀性能的涂料来替代电镀Cr(Ⅵ)。Co-P合金镀层作为Cr(Ⅵ)涂层的替代品之一,以其独特的物理、化学性能,成为复合材料发展的新秀,日益受到人们的关注和研究。经热处理后的Co-P合金镀层的硬度可达到1224HV,可媲美硬Cr镀层。相较于其他镀层(如纯Ni、纯Co、Ni-P、Ni-Fe、Ni-Co等),Co-P合金镀层具有更好的热稳定性。热循环时,随着循环次数的增加,Co-P合金镀层发生塑性变形→产生热裂纹→与基体脱离→基体受到损害等变化。Co-P合金镀层的厚度均匀且致密,不会产生点蚀等局部效应,大大提高了镀层的耐蚀性能,且高P镀层的耐蚀性优于低P镀层,非晶态Co-P合金镀层的耐蚀性也优于晶态Co-P合金镀层。Co-P合金镀层的摩擦磨损性能较纯Co镀层有很大提高,但P质量分数超过2%后,其耐磨性提升不大。Co-P合金镀层中会有片状磁畴存在,自发磁化强度方向和Co晶粒易磁化方向平行,且镀层越厚,自发磁化的趋向性越强。然而,在制备Co-P合金镀层的过程中,镀液配制和保存,以及废液的回收-处理-再利用环节不够完善等问题没有引起足够的重视。综述了Co-P合金镀层的硬度、热稳定性、耐蚀性、高温耐磨性以及磁性能等的研究现状。