1。3  银在自润滑涂层中的研究进展

1。4  镍基涂层的研究特点

提到高温固体自润滑涂层就不得不提到NASA经典的PS系列涂层。Sliney 与 Della Corte【14-16】开发出了一系列的具有从室温到800℃工作温度的等离子喷涂自润滑涂层(PS212, PS304 and PS400) 。PS系列材料中包含4种组分：镍基合金充当粘合剂，Cr2O3或Cr3Cr2充当硬化相，Ag充当低温润滑剂，BaF2/CaF2晶体充当高温润滑剂，Ag和BaF2/CaF2晶体保证了复合涂层在20-800℃的温度范围内具有优异的摩擦学性能。

J。Chen的工作最终阐述了银-钼复合镍基涂层是如何在更宽的温度范围内为工业零件提供润滑的[17]。NiCrAlY-Ag-Mo复合涂层的润滑机理随温度变化。温度低于400℃时，银在滑动表面上丰富起来以形成连续的润滑薄膜。在400℃下，因为银和钼不能在该温度下提供润滑，因此复合涂层不能得到有效的润滑。在600℃和800℃，钼酸银和钼氧化物通过特定化学反应，可在赫兹负荷下以及高温下形成的釉层以减少摩擦系数和磨损率。

在另一篇文章里Ni3Al-BN-Ag金属间化合物基复合材料涂层由于Ag和BN的协同润滑作用具有自润滑性能。Ag在铝化镍机体上形成颗粒，掺杂镶嵌，并与BN相互作用以确保整个复合涂层的自润滑性能[18]。文献综述

1。5课题研究的内容和意义

   总而言之，上述研究成果证实了银作为一种复合润滑涂层的组元是十分有效的，银可以在低温下通过自身提供润滑，而在高温下可以形成银的氧化物来提供润滑。银的存在对润滑材料的性能有两方面的影响，一方面，低温下银的润滑组元的存在使得材料强度硬度等一系列性能下降，特别是表面硬度。另一方面，银在摩擦表面形成的润滑膜可以改善对偶摩擦副的接触状态，因而降低摩擦系数与磨损率，所以必须确保Ag的含量到达一定程度来形成连续的润滑膜，达到稳定的润滑作用[19]。但是Ag的应用常受到断裂韧性低下的问题的制约，已有的增韧技术已大幅度的提高了润滑材料的强度与韧性，但Ag引入将引起该材料强度、韧性的衰退。所以，Ag的含量必将对润滑涂层的平衡有所影响，而润滑材料必须在强度、韧性和润滑性能这几个方面加以平衡。因此，银的含量对于润滑涂层性能的影响是一个亟待了解的问题。

   本文拟采用银作为润滑主体，通过添加高温润滑剂、硬质相和改变银含量，采用等离子喷涂工艺在碳钢表面制备95%Ni-Mo-Al-5%Ag复合涂层、90%Ni-Mo-Al-10%Ag复合涂层以75%Ni-Mo-Al-10%Ag-5%GaF2/BaF2-10%Cr2O3复合涂层，并利用HT-1000高温摩擦磨损试验机，实验研究润滑涂层在常温、200℃、400℃、600℃不同温度区域的摩擦磨损特性，利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪EDS、对涂层的形貌、结构、物相进行测试分析。