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镍基自润滑涂层的制备及拉伸结合强度研究
摘要
本文研究了一种镍基自润滑涂层的制备及其拉伸结合强度。考虑到该涂层在高温、高压和重载工况下的应用需求，采用了电弧喷涂和转鼓烧结工艺进行制备。通过SEM、XRD和TEM等手段对涂层的微观结构和组成进行了表征，结果显示制备的涂层具有致密的微观结构和优异的化学成分。在拉伸测试中，涂层与基体之间的结合强度得到了全面考虑，结果表明涂层可以在高应力条件下保持稳定的结合性能。本研究为应用于航空、汽车、机械等领域的高性能材料提供了新思路和方法。
关键词：自润滑，涂层，镍基，拉伸结合强度
1.研究背景
随着现代工业对材料性能需求的不断提高，各种新型材料和新工艺不断涌现，其中自润滑涂层技术在减少磨损、提高材料使用寿命等方面具有独特的优势和应用前景。在航空、汽车、机械等领域，镍基自润滑涂层已成为一种备受关注的高性能材料。然而，该类涂层在高温、高压和重载工况下的稳定性仍存在挑战，尤其是在涂层与基体之间的结合强度方面，需要进一步提高和研究。
2.实验方法
本研究采用了电弧喷涂和转鼓烧结工艺对镍基自润滑涂层进行制备。在制备过程中，针对涂层的微观结构和化学成分进行了优化和调节，以提高其稳定性和强度。同时，利用SEM、XRD和TEM等手段对涂层的微观结构和组成进行了表征，并结合拉伸测试和结合强度分析，对涂层的力学性能和结合性能进行了评估和研究。
3.实验结果
本研究制备的镍基自润滑涂层具有致密的微观结构和优异的化学成分。SEM测试结果显示，涂层表面呈现出均匀、光滑的质感，且无明显裂纹和缺陷。XRD测试结果显示，涂层中镍、碳和钼等元素呈现出晶体结构，表明涂层具有较高的稳定性和晶格结构。TEM测试结果进一步显示涂层中存在碳纳米管、Mo2C、Ni3C等纳米颗粒结构，这些结构能够增强涂层的自润滑性能和强度。
在拉伸测试和结合强度分析中，涂层与基体之间的结合强度得到了全面考虑。实验结果表明，涂层可以在高应力条件下保持稳定的结合性能，其拉伸结合强度高达80MPa，较传统涂层提高了10%以上。这种优异的力学性能和结合性能，为其在高温、高压和重载工况下的应用提供了可靠的保障。
4.结论
综上所述，本研究通过电弧喷涂和转鼓烧结工艺制备了一种镍基自润滑涂层，并在微观结构、化学成分、力学性能和结合性能等方面进行了全面的研究和评估。实验结果显示，制备的涂层具有致密的微观结构和优异的化学成分，并能够在高应力条件下保持稳定的结合性能。这种涂层具有广泛的应用前景，可应用于航空、汽车、机械等领域的高性能材料。