新一代自润滑涂层,如何迎接工业应用的挑战?
发布日期:2020-05-20 作者:正德 点击:
据统计80%以上机械零部件的性能下降和最终失效通常由表面磨损与腐蚀而引起,每年由此造成的损失在发达国家约占该国家GDP的3%-5%,而在发展中国家则高达至10%。因此,通过各类表面工程技术将具有优越耐腐蚀或耐磨损性能的材料覆于满足承载能力要求的普通结构件表面,构筑复合结构材料已经成为提高机械零部件服役效能、零部件附加价值与产品核心竞争力的重要方法。热喷涂作为一种重要的表面技术,能有效地将具备耐磨、自润滑和耐腐蚀等性能的强化涂层涂覆到关键零部件上,从而延长其服役寿命。
广东正德科技超音速火焰热喷涂制备各类筛鼓件
在众多的强化涂层中,自润滑涂层(减磨涂层)无疑是一类具有重要意义且应用广泛的涂层之一。工件表面遭受外部载荷或者其他环境磨损时,按照磨损机理可以分为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、微动磨损、冲蚀磨损和气蚀磨损。而影响工件耐磨性的主要因素有材料的本征硬度、外界温度和环境、摩擦副的晶体互溶性以及润滑剂。其中通过加入润滑剂1)形成流体膜将对磨的两金属(或陶瓷)界面隔开;2)与金属反应生成厚为40-400nm的氧化物或者硫化物,或者其本身可填充在摩擦凹痕中孔隙或者延展平铺在摩擦面上,从而减少两者的接触,减少磨损的程度。
近年来,具有自润滑修复作用的减磨涂层主要通过石墨、hBN、纳米陶瓷颗粒(如Cr2O3,TiO2)、MoS2、Ag、BaF2以及CaF2等材料赋予涂层优越的长效耐磨损性能,并得到重点研究和广泛的应用。然而,西安交通大学的李长久教授指出,制备具有宽温域效应的自润滑减摩涂层是新一代耐磨涂层面临的重大挑战之一。大多数固体或者液体润滑剂和添加剂在高温(如1000℃)时其自身已经失去了润滑功能。因此,开发新一代的固体润滑剂添加到中复合涂层,并使其在宽温度范围具备长久有效的减磨效果是当前工业应用背景下的迫切问题。
广东正德科技热喷涂车间实图
在当前这样的市场及工业需求大背景下,广东正德材料表面科技有限公司开发了独特具宽温域效应的多种自润滑固体减磨剂复合以及高温减磨热喷涂粉末。
在磨损环境下,润滑剂本身的减磨能力和其在复合涂层中的分散状态是影响其耐磨性的主要因素。因此,公司自2014年进入市场以来,形成了一条快速运转的粉末制备的专有产线,能制备微米及纳米级别的润滑剂在小尺度(10微米以内)良好分散的各类热喷涂粉末,并从与客户的商业合作中积累了大量的生产和市场需求的经验和资源。
广东正德科技等离子球化设备实物图
文章来源:广东正德材料表面有限公司