钛合金表面环氧基h-BN石墨共轭润滑涂层的摩擦学性能研究

摘要

[目的]为克服钛合金表面硬度低、耐磨性差、粘合磨损严重等问题，研究了石墨与六方氮化硼(h-BN)在环氧树脂基涂料中共掺杂对其耐摩擦磨损性能的影响。[方法]采用刷涂法在TC6钛合金表面制备了不同石墨/h-BN质量比的环氧树脂基复合涂层，考察了涂层的附着力、铅笔硬度、摩擦因数、磨损三维形貌、磨损机制及腐蚀电化学行为。[结果]由h-BN和石墨构成的共轭润滑相能够发挥出比单一颗粒更优异的性能。石墨与h-BN的质量比1∶1时，涂层的附着力达到23.47 MPa，耐磨性和耐蚀性最佳。h-BN作为硬质相能改善涂层在高载荷和高转速下的抵抗能力，复合颗粒涂层的摩擦因数及比磨损率都低于单一颗粒涂层。涂层的磨损机制随着h-BN添加量的增大由以滑动摩擦为主导转变为以粘着磨损为主导。[结论]相较于传统的耐磨和减摩涂层，本涂层兼顾了硬度及自润滑性，同时实现了低摩擦因数和低磨损率，有一定的应用潜力。

关键词

环氧树脂 / 石墨 / 六方氮化硼 / 复合涂层 / 钛合金 / 摩擦磨损