一种金属基宽温域自润滑涂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种金属基宽温域自润滑涂层的制备方法，该方法包括以下步骤：⑴将市售Bi2O3粉末经高能球磨、烘干，即得粒径为5~200 nm的Bi2O3粉；该Bi2O3粉加入到PVA水溶液中搅拌成浆料；⑵浆料经喷雾造粒和筛分，或经搅拌蒸发、真空干燥经机械破碎和筛分，即得纳米Bi2O3喷涂粉；⑶按质量百分比，将高温合金粉45~80 wt%、Ag粉0~15 wt%、抗磨剂5~10 wt%与纳米Bi2O3喷涂粉10~30 wt%机械混合后，即得混合喷涂粉；⑷将金属基体进行表面粗化和清洗，得到处理后的金属基体；⑸采用等离子喷涂工艺使混合喷涂粉在处理后的金属基体的表面喷涂形成涂层，即可制得金属基宽温域自润滑涂层。本发明专利技术方法简单、成本低，所得涂层在宽温域内具有较低摩擦系数及磨损率，且涂层与金属基底具有较高的结合强度。

Fabrication of a Wide Temperature Range Self-lubricating Coating on Metal Substrate

【技术实现步骤摘要】
一种金属基宽温域自润滑涂层的制备方法
本专利技术涉及复合材料及涂层
，尤其涉及一种金属基宽温域自润滑涂层的制备方法。
技术介绍
核工程、能源化工、航空航天及舰船等领域的高温机械部件，如先进航空发动机及燃气轮机压气机和涡轮叶片、叶盘、轮轴、轴套、主轴承等传动/驱动/作动系统关键动部件，由于系统驱动力或推重比提高，燃烧室温度大幅度提高，特别是发动机在启/停机循环、飞行速度频繁变化时经历宽温域内高/低温热循环交变工况，要求运动部件表面的固体润滑防护材料在宽温域（1000℃以内）具有良好的自润滑抗磨损性能。因此迫切需要运用高温固体润滑技术发展新型宽温域固体润滑材料，以解决相关运动部件的高低温自润滑与抗磨损寿命和可靠性问题。在公开的有关宽温域自润滑涂层中，国外主要以美国NASA的PS系列涂层为主（US8753417B1和US005866518A），如PS304（NiCr-Cr2O3-Ag-BaF2/CaF2）涂层结合强度为20~33MPa，25℃~800℃内的摩擦系数为0.23~0.37，磨损率为（48~10）×10-5mm3/(N·m)，虽然该涂层中加入Cr2O3改善了涂层的加工性能，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属基宽温域自润滑涂层的制备方法，包括以下步骤：⑴将市售Bi2O3粉末经高能球磨机球磨、70℃烘干，即得粒径为5~200 nm的Bi2O3粉；该Bi2O3粉加入到聚乙烯醇水溶液中搅拌成固含量为10~30%的浆料；⑵所述浆料经喷雾造粒和筛分，即得粒径为38~80 μm的球形纳米Bi2O3喷涂粉；或在100℃搅拌所述浆料使水分蒸发变粘稠后，于105℃真空干燥6h使其团聚成块，再经机械破碎和筛分，即得粒径为38~80 μm、形状不定的纳米Bi2O3喷涂粉；⑶按质量百分比，将高温合金粉45~80 wt%、Ag粉0~15 wt%、抗磨剂5~10 wt%与所述纳米Bi2O3喷涂粉10~30 wt%...

【技术特征摘要】
1.一种金属基宽温域自润滑涂层的制备方法，包括以下步骤：⑴将市售Bi2O3粉末经高能球磨机球磨、70℃烘干，即得粒径为5~200nm的Bi2O3粉；该Bi2O3粉加入到聚乙烯醇水溶液中搅拌成固含量为10~30%的浆料；⑵所述浆料经喷雾造粒和筛分，即得粒径为38~80μm的球形纳米Bi2O3喷涂粉；或在100℃搅拌所述浆料使水分蒸发变粘稠后，于105℃真空干燥6h使其团聚成块，再经机械破碎和筛分，即得粒径为38~80μm、形状不定的纳米Bi2O3喷涂粉；⑶按质量百分比，将高温合金粉45~80wt%、Ag粉0~15wt%、抗磨剂5~10wt%与所述纳米Bi2O3喷涂粉10~30wt%机械混合后，即得粒径为30~120μm的混合喷涂粉；⑷将金属基体进行表面粗化和清洗，得到处理后的金属基体；⑸将所述处理后的金属基体固定在喷涂台上，并采用等离子喷涂工艺使所述混合喷涂粉在所述处理后的金属基体的表面喷涂形成涂层，即可制得金属基宽温域自润滑涂层。2.如权利要求1所述的一种金属基宽温域自润滑涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤⑴中高能球磨机球磨的条件是指球料比为10:1，转速为400r/min，助磨剂为甲醇，球磨时间为40h...

【专利技术属性】
技术研发人员：易戈文，孙虎伟，陕钰，王文珍，付英英，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62