MoO 3 -ZnO/镍基复合涂层制备及其摩擦学性能研究

利用等离子喷涂工艺制备了含氧化物(MoO3-ZnO)的镍基复合涂层，通过UMT-3球盘式高温摩擦试验机评价了复合涂层在室温、400和800 ℃下的摩擦学性能，并采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)以及拉曼光谱仪(Raman)等分析手段研究了涂层微观组织、物相组成以及磨损机理. 结果表明：在室温和400 ℃，复合涂层的摩擦系数和磨损率均高于Ni-5%Al金属基底，且随着氧化物含量的增加，润滑和耐磨性能均被削弱，主要表现为磨粒磨损和黏着磨损. 在800 ℃，MoO3和ZnO的添加可以有效改善复合涂层的摩擦性能，随着其含量的增加，摩擦系数变化不明显，而磨损率逐渐增加. 特别是添加5%MoO3和5%ZnO的复合涂层在800 ℃摩擦系数低至0.28，磨损率低至4.22×10-5 mm3/(N·m)，其良好的高温润滑耐磨性能得益于摩擦表面二元氧化物(NiO、MoO3、ZnO)和三元氧化物(ZnMoO4和NiMoO4)的协同作用.