润滑与密封

作者：朱玉广，王子睿，申伟杰，钮市伟，王永光，黄冬梅

单位：苏州大学工程训练中心,,苏州大学机电工程学院,,苏州大学机电工程学院,,苏州大学机电工程学院,,苏州大学机电工程学院,,苏州江锦自动化科技有限公司,

关键词：金属基陶瓷涂层;聚四氟乙烯;磷酸二氢铝;料浆法;摩擦学行为

基金：国家自然科学基金项目面上项目(52375458)

45钢材料用于发动机核心零部件难以满足耐磨减摩的要求，需对其表面进行有效改性满足摩擦学性能。以45钢为基体，磷酸二氢铝（Al(H2PO4)3）为胶黏剂、聚四氟乙烯（PTFE）作为润滑增强相，采用料浆法制备金属基陶瓷涂层。通过改变金属基陶瓷涂层的化学组分，采取阶段式升温固化方式获得6组金属基陶瓷涂层，并利用X射线衍射分析仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和NST型划痕测试仪分别测试其物相组成、微观表面形貌和涂层界面结合强度和摩擦学性能。研究表明：PTFE增强金属基陶瓷涂层的物相包括未完全反应的Al2O3和ZnO、不发生反应的PTFE以及反应生成的AlPO4和Zn3(PO4)2；随PTFE质量分数增加，金属基陶瓷涂层组织结构改善、涂层界面结合强度增大、摩擦学性能提升。PTFE最佳添加量为0.8%（质量分数），此时陶瓷涂层表面几乎没有裂纹呈现，只存在孔隙缺陷；涂层结合强度将从6.52 N增至8.43 N，摩擦因数从0.483降低至0.313。因此，PTFE作为润滑增强相可优化金属基陶瓷涂层摩擦学行为，同时提高涂层的力学性能。

来源：2025年第10期

《润滑与密封》期刊编辑部

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