等离子喷涂铜-石墨复合涂层结构与干摩擦磨损性能研究

云海涛^1,2，梁波¹，季珩³，郑学斌³

1. 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室2. 中国南方航空工业(集团)有限公司3. 中国科学院特种无机涂层重点实验室中科院上海硅酸盐研究所

摘 要：以粒度为50～70μm的铜包石墨（Graphite-65%Cu质量分数,下同）复合粉体为原料,采用大气等离子喷涂设备在316不锈钢基体上制备了铜-石墨复合涂层。运用场发射、能谱、X射线衍射等手段对涂层显微结构进行了表征,并利用UMT球-盘式摩擦磨损试验机探讨了室温大气环境下铜-石墨复合涂层的摩擦学性能。结果表明,Graphite-65%Cu复合涂层结构致密,与不锈钢基材结合牢固;石墨在涂层中分布均匀;物相组成主要为C,Cu和Cu2O三相;摩擦副间石墨转移膜的形成是涂层低摩擦系数的主要原因。不同载荷和速率条件下所得涂层摩擦系数在0.03～0.15间。粘着磨损是主要磨损机制。

关键词：等离子喷涂;铜-石墨;复合涂层;干摩擦;