[發明專利]一種三元硼化物固體潤滑梯度涂層及其制備方法有效

申請號：	202011237066.4	申請日：	2020-11-09
公開（公告）號：	CN112358905B	公開（公告）日：	2022-05-27
發明（設計）人：	莊蕾;田甜;徐穎梅;石金司;獨澳南;王富貴;高方健	申請（專利權）人：	揚州工業職業技術學院;揚州市普銳泰新材料有限公司
主分類號：	C10M161/00	分類號：	C10M161/00;C10N30/06;C10N40/02
代理公司：	杭州凱知專利代理事務所(普通合伙) 33267	代理人：	金國棟
地址：	225000 ***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種三元硼化物固體潤滑梯度涂層及其制備方法
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【說明書】：

本發明屬于固體潤滑涂層技術領域，公開了一種三元硼化物固體潤滑梯度涂層及其制備方法，所述的梯度涂層包括由內至外依次覆蓋于軸承基體上的耐磨涂層和減摩涂層；所述軸承基體的材料包括銅合金和鋁合金；所述耐磨涂層和減摩涂層中均包括溶劑、黏結劑和固體潤滑相；所述溶劑采用二甲基甲酰胺；所述黏結劑采用聚酰亞胺；所述耐磨涂層中溶劑、黏結劑與固體潤滑相的混合質量比為5：2：3，且所述耐磨涂層的固體潤滑相采用石墨，石墨中添加質量分數為20％?30％的AlMgB₁₄作為增強相；所述減摩涂層中溶劑、黏結劑與固體潤滑相的混合質量比為5：3：2，且所述減摩涂層的固體潤滑相采用碳納米管，碳納米管中添加質量分數為10％?20％的TiB₂作為增強相。

技術領域

本發明屬于固體潤滑涂層技術領域，具體涉及一種三元硼化物固體潤滑梯度涂層及其制備方法。

背景技術

目前，理想的汽車發動機需要具有功率大、體積小、功耗低、速度快等特點，這對發動機軸瓦的工作條件提出了苛刻的要求。理想的軸瓦材料正朝著更高的抗疲勞強度，優良的耐磨性、順應性、嵌入性和耐腐蝕性，高載荷及高熔點等方向發展。

一般而言，硬度高、承載能力強的軸瓦材料，其順應性及嵌入性較弱；而材料越軟，則順應性和嵌入性越強，但承載能力相對越弱。為了提高發動機軸瓦的機械性能，盡可能滿足汽車制造業對軸瓦材料的各種使用要求，研發新型自潤滑涂層是當前提高軸瓦機械性能的主要方法。近年來，為了減少軸瓦涂層制備過程中的環境污染，節能減排，提高生產效率，推動新型涂層軸瓦的產業化發展，固體潤滑涂層技術已被逐漸應用于軸承中。

固體潤滑涂層技術的原理是將二硫化鉬、聚四氟乙烯等自潤滑粉末與樹脂、聚酰亞胺等黏結劑混合，制備自潤滑涂料，利用液體涂料噴涂技術在軸瓦表面噴涂，形成一層自潤滑涂層。

目前常用的固體潤滑涂層為二硫化鉬涂層，二硫化鉬由于具有極低的摩擦系數，所以具有良好的減摩作用。但在溫度超過400℃時，二硫化鉬會被氧化，涂層會逐漸失去潤滑作用，而且在有水的環境中，二硫化鉬的摩擦系數會增大，減摩效果減弱，難以滿足實際使用需求。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種三元硼化物固體潤滑梯度涂層及其制備方法；具體使單一結構的固體潤滑涂層進化為梯度涂層，從而有效拓寬其可使用的溫度范圍。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種三元硼化物固體潤滑梯度涂層，所述的梯度涂層包括由內至外依次覆蓋于軸承基體上的耐磨涂層和減摩涂層；

所述軸承基體的材料包括銅合金和鋁合金；

所述耐磨涂層和減摩涂層中均包括溶劑、黏結劑和固體潤滑相；

所述耐磨涂層中溶劑、黏結劑與固體潤滑相的混合質量比為5：2：3，且所述耐磨涂層的固體潤滑相采用石墨，石墨中添加質量分數為20％-30％的AlMgB₁₄作為增強相；

所述減摩涂層中溶劑、黏結劑與固體潤滑相的混合質量比為5：3：2，且所述減摩涂層的固體潤滑相采用碳納米管，碳納米管中添加質量分數為10％-20％的TiB₂作為增強相。

優選的，所述耐磨涂層和減摩涂層中的溶劑均采用二甲基甲酰胺。

優選的，所述耐磨涂層和減摩涂層中的黏結劑均采用聚酰亞胺。