多尺度协同强化金属间化合物涂层及其性能研究
编号:25
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更新:2026-03-09 15:51:46 浏览:5次
特邀报告
摘要
钛合金存在着室温耐磨性差、易黏着、摩擦系数高等固有缺点,严重制约了其作为高温摩擦磨损运动副零部件的应用。本文基于氮化硼纳米片(BNNP)优异的力学性能、自润滑性能和等离子喷涂涂层典型的层状结构特征,提出“BNNP与Ni₃Al基体界面反应协同提升等离子喷涂涂层内扁平粒子及扁平粒子间结合强度”的设计思路,采用等离子喷涂技术在TC4钛合金表面制备了BNNP增强Ni₃Al基复合涂层,系统研究了复合涂层的室温摩擦学性能。研究结果表明:复合涂层在仪器化微米划入下的摩擦系数主要由犁削和黏着产生的摩擦系数组成。添加BNNP导致犁削产生的摩擦系数略有下降,而BNNP本身优异的润滑性能使划痕表面弥散分布的BNNP能够在压头和涂层表面之间有效地形成润滑膜,大大降低黏着产生的摩擦系数。干滑动摩擦磨损结果表明,在TC4钛合金表面制备的Ni₃Al涂层可明显提升钛合金基体室温耐磨性能。此外,BNNP优异的力学性能和自润滑性能可进一步降低涂层的摩擦系数、磨损速率以及减轻对磨球的磨损。因此,BNNP/Ni₃Al复合涂层表现出优异的室温自润滑耐磨性能,最高可使TC4钛合金在室温下耐磨性能提升4倍。
关键词
等离子喷涂;Ni₃Al基复合涂层;氮化硼纳米片;力学性能;摩擦磨损
稿件作者
小龙 陆
西交利物浦大学
羽帆 郑
西交利物浦大学
江卓 任
长安大学
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