[發明專利]二硫化鉬自潤滑復合涂層的制備方法及自潤滑滑塊

無效

• 申請號: 201410169600.0
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103952693A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 唐國鋼;吳鈞;司琴;石鑫;朱建軍
• 申請（專利權）人: 鎮江市高等專科學校
• 主分類號: C23C24/08
• 分類號: C23C24/08
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本發明涉及一種機械零件摩擦表面的形成技術，具體是一種二硫化鉬自潤滑復合涂層的制備方法及自潤滑滑塊。

背景技術

液態潤滑油通常被涂覆在零件的表面已達到減磨潤滑的效果，但隨著科學技術的發展，潤滑油脂已不能滿足機械零件發展的需求，特別是高溫、真空、化學腐蝕等環境。因此，石墨、二硫化鉬、氮化硼等固體潤滑劑得到了廣泛應用，但這些固體潤滑劑一般比較脆，承載能力低。粘結固體潤滑涂層是通過粘結劑把固體潤滑劑粘結在摩擦副表面，在摩擦磨損過程中，黏著于摩擦表面的固體潤滑劑在與對偶材料摩擦時，在對偶材料表面形成轉移膜，使摩擦發生在固體潤滑劑內部，能夠提高潤滑效果，但現有的粘結固體潤滑涂層在抗磨性能、使用壽命等性能上仍存在不足，制備工藝也較復雜，成本較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種成本低廉、制備工藝簡單、壽命長的二硫化鉬自潤滑復合涂層的制備方法及自潤滑滑塊。

本發明的二硫化鉬自潤滑復合涂層的制備方法包括以下步驟：

1)粘結固體潤滑涂層前驅液的配置：石墨、二硫化鉬及銅粉復合固體潤滑劑分散到粘結劑膠液中，形成粘結固體潤滑涂層前驅液；所述粘結劑為磷酸二氫鋁粘結劑；組成復合固體潤滑劑的三種成份的重量配比為：石墨85％－90％、二硫化鉬8％－10％、銅粉2％－5％；所述前驅液總量中各成份的重量配比為：磷酸二氫鋁粘結劑10％－15％、復合固體潤滑劑85％－90％；

2)固體潤滑復合涂層制備：將金屬基體經除銹、脫脂、噴砂處理后，將步驟1)的前驅液噴涂到基體表面，再經加熱固化處理后形成二硫化鉬基復合涂層。

所述步驟2)中加熱固化處理的步驟為：在110℃低溫固化后，再經1100℃高溫烘烤固化1h。

所述磷酸二氫鋁粘結劑，由磷酸與氫氧化鋁按質量比例為3∶1混合，再加熱至120℃，保溫20min后制得。

本發明的自潤滑滑塊包括金屬基體和以上述方法涂覆在摩擦工作表面上的二硫化鉬自潤滑復合涂層。

本發明的二硫化鉬自潤滑復合涂層具有較好的耐磨性，其基體對潤滑涂層提供一定承載能力，固體潤滑劑與摩擦表面形成轉移膜，具有良好的減摩效果，延長了基體的壽命；同時本發明通過簡單的固體潤滑涂層形成工藝簡單，制備成本低。

具體實施方式

實施例1：

以磷酸二氫鋁為粘結劑，磷酸與氫氧化鋁混合比例為3∶1(物質的量比)，加熱至120℃，保溫20min，制得無色透明液體，石墨、二硫化鉬及銅粉復合固體潤滑劑分散上述粘結劑膠液中，石墨、二硫化鉬及銅粉的質量分數分別為85％，10％和5％，復合固體潤滑劑與粘結劑的質量分數分別為90％和10％。基體45鋼(10mm×10mm×20mm)經除銹、脫脂、噴砂等工藝處理后，將上述粘結固體潤滑復合涂層(Ra＝1.10Lm)噴涂在基體表面，在110℃低溫固化后，再經1000℃高溫烘烤固化1h，形成平均膜厚為15μｍMoS₂基復合涂層，即具有二硫化鉬基復合涂層的滑塊。

實施例2：

以磷酸二氫鋁為粘結劑，磷酸與氫氧化鋁混合比例為3∶1(物質的量比)，加熱至120℃，保溫20min，制得無色透明液體，石墨、二硫化鉬及銅粉復合固體潤滑劑分散上述粘結劑膠液中，石墨、二硫化鉬及銅粉的質量分數分別為90％、8％和2％，復合固體潤滑劑與粘結劑的質量分數分別為85％和15％。基體45Cr鋼(10mm×10mm×20mm)經除銹、脫脂、噴砂等工藝處理后，將上述粘結固體潤滑復合涂層(Ra＝1.10Lm)噴涂在基體表面，在110℃低溫固化后，再經1100℃高溫烘烤固化1h，形成平均膜厚為15μｍMoS₂基復合涂層，即具有二硫化鉬基復合涂層的滑塊。

本發明實施例獲得的自潤滑滑塊的性能參數檢測結果如下：

性能參數實施例1實施例2膜厚12μｍ15μｍ耐熱性能420℃不變色開裂450℃不變色開裂摩擦系數0.380.4