【技术实现步骤摘要】
一种宽温域耐磨自润滑涂层及其制备方法和用途
[0001]本专利技术属于复合材料
，涉及一种宽温域耐磨自润滑涂层及其制备方法和用途。
技术介绍
[0002]随着航空航天技术的发展，矢量推力发动机尾喷管的工作温度越来越高、压力越来越大，关键零部件处在极端摩擦工况中，摩擦损耗严重，制约着战斗机技战术性能指标的提升，因此在零件表面形成涂层是降低零件磨损、提高使用寿命的重要方式之一，基于涂层耐高温、高硬度、抗腐蚀性的要求，通常选择陶瓷材料或陶瓷复合材料作为涂层材料，即采用热喷涂技术在部件表面制备高温耐磨自润滑涂层是解决这一问题的有效途径，其中对于涂层的材料体系设计以及涂层的质量控制是至关重要的。
[0003]现有的耐磨自润滑涂层，往往包含多种组分，但各组分之间还处于简单的物理机械混合，材料之间相容性差，粉末成分不均匀，流动性差，所制备的涂层孔隙率高，结合强度低，因此亟需开发一种成分均匀，球形度高的宽温域耐磨自润滑热喷涂粉末。六方氮化硼(hBN)作为一种陶瓷材料，具有二维层状结构，层间剪切力低，具有良好的润滑性，且在高温下...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种宽温域耐磨自润滑涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将六方氮化硼粉末采用磁控溅射法进行包覆处理，得到金属包覆的六方氮化硼粉体；(2)将步骤(1)得到的金属包覆的六方氮化硼粉体与碳化铬粉末、镍粉、铬粉混合后依次进行喷雾干燥、烧结，得到金属陶瓷复合粉末；(3)将步骤(2)得到的金属陶瓷复合粉末喷涂到提前喷涂过渡层的金属基体上，形成宽温域耐磨自润滑涂层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述六方氮化硼粉末的粒径为15～45μm；优选地，步骤(1)所述磁控溅射法在磁控溅射炉中进行，所述六方氮化硼粉末盛入粉槽中，再整体置于磁控溅射炉中；优选地，步骤(1)所述包覆处理时磁控溅射炉中维持真空条件，并通入保护性气体；优选地，步骤(1)所述磁控溅射炉先抽真空至4.0
×
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‑3Pa以下，再通保护性气体至压力为0.05～0.1Pa，优选为0.06～0.07Pa；优选地，步骤(1)所述保护性气体的流量为14～16sccm。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射炉中的靶材为金属靶，优选为镍靶；优选地，所述靶材与脉冲电源相连，所述脉冲电源的电压为510～515V，电流为5.8～6.0A，占空比为88％～92％；优选地，所述磁控溅射炉中还设有振荡器；优选地，所述振荡器上施加的电压为105～120V，所述振荡器的频率为38～42Hz；优选地，步骤(1)所述包覆处理的时间为100～120min；优选地，所述六方氮化硼粉体表面的金属包覆层的厚度为100～200nm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述碳化铬粉末的粒径为5～25μm；优选地，步骤(2)所述镍粉和铬粉的粒径独立地为1～10μm；优选地，步骤(2)所述金属包覆的六方氮化硼粉体、碳化铬粉末、镍粉和铬粉的质量比为(2～6):(69～73):(19～21):(4～6)；优选地，步骤(2)所述混合的方式包括湿法球磨；优选地，所述湿法球磨的介质为水，湿法球磨的时间为2～4h；优选地，所述湿法球磨后取出，加入水和粘结剂制备浆料；优选地，所述浆料中混合粉末的质量分数为48～52wt％，水的质量分数为47～48wt％，粘结剂的质量分数为2～3wt％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述喷雾干燥分为喷雾造粒和热风干燥两个阶段；优选地，所述热风干燥时，热风的进口温度为240～260℃，出口温度为110～130℃；优选地，步骤(2)所述烧结的温度为1000～1100℃，时间为2.5～3.5h；优选地，步骤(2)所述烧结在保护性气氛中进行；优选地，所述保护性气氛包括氢气和/或惰性气体；
优选地，步骤(2)所述金属陶瓷复合粉末进行筛分，筛选300～800目的复合粉末。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述金属基体的材质包括镍基合金、铁基合金、铝基合金或铜基合金中任...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志海，王海斗，牟泓霖，马国政，朱咸勇，何鹏飞，刘明，谢凤宽，周雳，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：
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