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火焰喷涂自润滑涂层结合强度研究
引言
过去几十年中，新材料的研究发展迅速，涂层技术已广泛应用于工业、制造和建筑等领域。其中，火焰喷涂涂层在工业领域中的应用日益普及。火焰喷涂技术可以在材料表面形成各种不同形式的涂层，如防腐层、耐磨层、加热层等，以满足各种不同环境下的使用需求。此外，自润滑涂层的研究与应用也成为了涂层技术研究的热点。
自润滑涂层具有摩擦系数小、耐磨损、耐高温、抗腐蚀等优点，已在汽车、机械、电力等领域中得到广泛应用。自润滑涂层材料主要分为有机材料和无机材料两类，其中无机材料具有高温下性能稳定、抗氧化性好等优点，成为了研究的热点。在自润滑涂层的研究中，自润滑材料如固体润滑剂、陶瓷材料、金属固体润滑材料等都在不断的改进与研究中。
然而，单一涂层的性能往往不能满足复杂环境的要求，因此涂层的多层结构成为研究的重点之一。本文将以火焰喷涂无机涂层为基础，进一步探究自润滑材料与火焰喷涂涂层的结合对涂层强度的影响。
研究方法
本研究采用火焰喷涂技术制备无机涂层，选用润滑材料为纳米级钼-MoS2润滑复合材料。研究对比了单层涂层、双层结构涂层和三层结构涂层的强度变化。
结果与讨论
单层涂层的强度最弱，强度值为200MPa左右。由于火焰喷涂涂层热喷涂温度高，材料熔融后快速冷却，导致涂层与基材的结合度低，涂层更容易出现裂纹和剥离现象。因此，单层涂层的强度值较低，不能满足实际应用需求。
双层结构涂层的强度值大幅度提高，约为550MPa。双层结构涂层采用内层与外层不同的材料组合，内层涂层与基材的结合度高，外层涂层与内层涂层结合度高，整体涂层强度得到明显提高。
三层结构涂层的强度值再次提高，达到了800MPa左右。三层结构涂层也采用了内外层不同材料的结构，其中中间层使用了纳米级的钼-MoS2润滑复合材料，大大提高了涂层的耐磨性和抗摩擦性能，整体涂层强度得到进一步提升。
结论
本研究发现，自润滑材料与火焰喷涂涂层的结合可以显著提高涂层的强度。双层和三层结构涂层能够很好的延伸火焰喷涂涂层的使用寿命和性能，可以在复杂环境下发挥更多的优势，具有更广泛的应用前景。
此外，本研究还发现，在不增加涂层厚度的前提下，涂层结构的改变可以显著提高涂层的强度。因此，在涂层的设计与制备中，涂层结构和材料的选择都是非常重要的因素。