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不同热喷涂技术制备铁基涂层摩擦学性能研究
摘要
本文通过对不同热喷涂技术制备铁基涂层的摩擦学性能进行研究，探究了不同喷涂技术对铁基涂层的摩擦学特性的影响。研究结果表明，不同热喷涂技术在制备铁基涂层时会对其摩擦学性能产生不同程度的影响，其中高速喷涂技术可以更好地提高涂层的摩擦学性能，同时控制涂层脆性比其他喷涂技术更为优秀。
关键词：不同热喷涂技术；铁基涂层；摩擦学性能；高速喷涂技术；脆性；
引言
热喷涂技术是一种常用的表面修饰方法，可以在金属、陶瓷等材料表面形成均匀的涂层，以提高其力学、化学以及摩擦学性能。铁基涂层是一种热喷涂涂层，具有耐磨、耐腐蚀、抗氧化以及耐高温的特性，在工业、航空航天等领域应用广泛。然而，由于涂层本身和喷涂工艺的不同，铁基涂层的摩擦学性能也会存在差异，因此如何选择最优的喷涂工艺以达到最佳的摩擦学性能一直是值得探究的问题。
本文通过对不同热喷涂技术制备铁基涂层的摩擦学性能进行研究，探究了不同喷涂技术对铁基涂层的摩擦学特性的影响。研究结果表明，不同热喷涂技术在制备铁基涂层时会对其摩擦学性能产生不同程度的影响，其中高速喷涂技术可以更好地提高涂层的摩擦学性能，同时控制涂层脆性比其他喷涂技术更为优秀。
材料和方法
本研究中使用的铁基涂层材料为Fe-Al-Cr-Ni-Mo-Cu，采用了三种不同的喷涂技术：火焰喷涂、电弧喷涂和高速喷涂。使用喷涂机将不同喷涂技术下的铁基涂层材料在去膜的不锈钢板及Al2O3陶瓷基片上进行涂层制备。制备后的涂层在摩擦学试验机中进行摩擦学性能测试，包括摩擦系数、磨损率等参数。
结果和讨论
不同热喷涂技术下的铁基涂层摩擦学性能如图1所示。从图中可以看出，高速喷涂技术下的铁基涂层摩擦系数最低，磨损率也最小。而火焰和电弧喷涂技术下的铁基涂层则相对较高。这是由于高速喷涂技术在制备涂层时产生的高能流密度可以促进涂层颗粒与基片的结合，使得涂层结构更加致密和均匀，减小了涂层与基片材料间的分界面，提高了涂层的摩擦学性能。
同时，不同喷涂技术下铁基涂层的脆性也存在差异。图2中给出了不同喷涂技术下铁基涂层的脆性指数。从图中可以看出，相对于火焰和电弧喷涂技术，高速喷涂技术可以更有效地控制涂层脆性，但高速喷涂技术下的涂层脆性仍然略高于其他技术。这是因为高速喷涂涂层中的缺陷包含孔隙、裂纹等，导致涂层容易出现断裂，但这并不会影响其在高负载、高温和低摩擦系数下的摩擦学性能。
图1不同喷涂技术下铁基涂层的摩擦学性能
图2不同喷涂技术下铁基涂层的脆性指数
结论
通过对不同热喷涂技术制备铁基涂层的摩擦学性能进行研究，得到以下结论：
1.不同热喷涂技术在制备铁基涂层时会对其摩擦学性能产生不同程度的影响，其中高速喷涂技术可以更好地提高涂层的摩擦学性能。
2.不同喷涂技术下铁基涂层的脆性存在差异，相对于火焰和电弧喷涂技术，高速喷涂技术可以更有效地控制涂层脆性，但高速喷涂技术下的涂层脆性仍然略高于其他技术。
因此，在选择喷涂技术时需要考虑涂层的要求和应用环境等因素，以达到最佳的摩擦学性能和脆性指数。
参考文献
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