激光熔覆耐高温自润滑覆层的制备及其摩擦学性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张世堂 |
| 学位类别 | 理学博士 |
| 答辩日期 | 2008-12-26 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陈建敏 |
| 关键词 | 激光熔覆 反应烧结 高温自润滑覆层 固体润滑 摩擦学性能 Laser cladding Reactive sintering High temperature self-lubricating coatings Solid lubrication Tribological behavior |
| 学位专业 | 物理化学（含：化学物理） |
| 中文摘要 | 本论文针对服役于高温工况下的高技术装备对润滑和耐磨材料的需求，利用激光熔覆和反应烧结技术，研制出在大气环境中从室温到高温宽温域范围内具有良好减摩耐磨性能的高温自润滑覆层，对覆层的制备工艺、成份、结构及摩擦学性能进行了系统的研究，探讨了材料显微结构-力学性能-摩擦学性能之间的关系，取得了一些有价值的结果，为进一步发展有工程价值的高温自润滑覆层材料及制备技术积累了重要的基础数据。主要研究内容和结论如下： 1.利用激光熔覆技术在不锈钢表面及GH4169表面分别制备Ni-hBN覆层和NiAl-hBN覆层，覆层在400 ℃以上高温表现出良好的高温自润滑性能；覆层的耐磨性能主要受金属粘结相的影响，覆层的磨损机理是材料微断裂引起的磨粒磨损和粘着磨损。 2.利用反应烧结技术制备了Ni3Al-Ag-hBN覆层，反应烧结过程中的镍铝放热反应促进了覆层的致密化，保证覆层具有较高的结合强度(＞70MPa)。润滑相在覆层中均匀分布，由于润滑相Ag与hBN的协同效应，覆层在室温至800 ℃之间具有较低的摩擦系数。 3.激光熔覆层的工艺性及成型性(可熔覆性)取决于覆层材料的物性匹配、化学相容性及激光熔覆工艺。高能球磨的机械合金化作用有效改善了激光熔覆层组织的相容性，低熔点润滑相的填加增加了覆层的开裂敏感性。 4.表面硬度对Ni3Al-BaF2/CaF2-Ag覆层的摩擦磨损性能有重要影响。在室温至1000 ℃的温度范围内，覆层具有明显的减摩耐磨性能。在室温下，覆层的摩擦磨损机理主要是磨粒磨损和轻微的粘着磨损；在高温下，覆层的摩擦磨损机制与润滑相的软化和粘结相的摩擦氧化反应密切相关。 |
| 学科主题 | 材料表面工程 |
| 公开日期 | 2013-04-26 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/2950]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张世堂. 激光熔覆耐高温自润滑覆层的制备及其摩擦学性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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