新型高温耐磨自润滑涂层材料研制及组织结构表征

高温耐磨自润滑涂层材料在汽车、冶金、电力、航空航天等领域都有重要的应用，本项目针对NASA的PS200、PS300系列粉体（NiCr- Cr2O3（或Cr3C2）-CaF2oBaF2共晶-Ag（Au）体系）存在的成分复杂、成本高，组分密度、热物理性质差别大，易氧化，喷涂工艺性差等问题，提出采用固体润滑相BN取代高温润滑相CaF2oBaF2共晶和昂贵的低温润滑相Ag（Au），同时利用高压氢还原和固态合金化包覆技术改善粉体组分的物理性质和抗氧化性，提高粉体的喷涂工艺稳定性。本项目围绕NiCr- Cr2O3（或Cr3C2）-BN高温耐磨自润滑材料体系展开系统研究，通过深入考察镍离子在核心表面的形核生长机制及涂层使用过程中镍铬合金与内部包裹核心之间的界面作用，探究涂层的高温润滑、耐磨、抗氧化和耐热腐蚀机理，揭示粉体组成－涂层结构－组织性能之间的关系，为这种粉体材料的工业应用提供理论指导。

摘要：高温耐磨自润滑涂层材料在汽车、冶金、电力、航空航天等领域都有重要应用，本项目针对NASA的PS200、PS300系列粉体（NiCr- Cr2O3（或Cr3C2）-CaF2•BaF2共晶-Ag（Au）体系）存在的成分复杂、成本高，组分密度、热物理性质差别大，易氧化，喷涂工艺性差等问题，提出采用固体润滑相六方氮化硼（hBN）取代高温润滑相CaF2•BaF2共晶和昂贵的低温润滑相Ag（Au），同时利用高压氢还原和固态合金化包覆技术改善粉体组分的物理性质和抗氧化性，提高粉体的喷涂稳定性。本项目围绕NiCr-Cr3C2-hBN高温耐磨自润滑材料体系开展系统研究，提出了两种新型粉体制备方法解决了混合粉存在的易氧化、喷涂稳定性差的难题，深入考察了包覆过程中镍离子在核心表面的形核生长机制以及涂层制备和使用过程中镍铬合金与内部包裹核心之间的相互作用，探究了涂层的高温润滑、耐磨、抗氧化机理，为这种性能优良的耐磨自润滑涂层的工业应用提供了理论基础。