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高温润滑脂概述高温润滑脂是专利研发的合成润滑脂，含有高浓度的聚四氟乙烯润滑颗粒，耐高温抗压能力强，适合高温重载设备，此氟素高温润滑脂专用于高温、高负载、化学腐蚀环境中的轴承以及要求终身润滑的部件，具有极佳的化学惰性、耐久性和低挥发性。
适用温度范围：-50～+280℃。
在常温和静止状态时它像固体，能保持自己的形状而不流动，能粘附在金属上而不滑落。
在高温或受到超过一定限度的外力时，它又像液体能产生流动。
润滑脂在机械中受到运动部件的剪切作用时，它能产生流动并进行润滑，减低运动表面间的摩擦和磨损。
当剪切作用停止后，它又能恢复一定的稠度，润滑脂的这种特殊的流动性，决定它可以在不适于用润滑油的部位进行润滑。
此外，由于它是半固体状物质，其密封作用和保护作用都比润滑油好产品描述DERILL HTG 71超高温润滑脂专门为工作在200度以上的机械摩擦幅精心设计的高品质超高温润滑脂，其采用全合成基础油和特殊的复合稠化剂，并配以精心挑选的、高科技的添加剂组合。
具有高滴点和显著的机械稳定性，能承载高负荷、高冲击负载;其抗水、抗腐蚀能力都很强，是专门为高温条件下摩擦幅研制的超高温润滑脂。
DERILL HTG 71超高温润滑脂采用了全合成的基础油和特别配制的复合稠化剂，因而具有极高的滴点、优异的抗高温氧化性能和高温润滑性能;使其在高温条件下最大化的保持结构稳定性、高强度油膜与突出的抗腐蚀性能基础油优异的高温氧化安定性使其润滑脂的即使在超过200度的温度下，也能表现出优良的特性。
DERILL HTG 71超高温润滑脂而精心挑选且专有的添加剂组合能够提供卓越的性能，比如出色的高温抗磨保护，卓越的抗氧化性，以及抗锈蚀与防腐蚀性能。
即使在非常苛刻和极端高温的条件下，也能够提供紧急的润滑，为抢修赢得时间。
减少停工时间与维修费用，实现更高的生产力。
性能特点极佳的高温氧化安定性及长的轴承寿命出众的超高温性能，在极端的温度条件下也能提供紧急润滑。
磷酸盐固体润滑剂磷酸盐固体润滑剂是一种常用的润滑剂类型，广泛应用于各个工业领域。
在这篇文章中，我们将详细介绍磷酸盐固体润滑剂的定义、特点、应用领域以及相关的研究进展。
第一部分：定义与特点磷酸盐固体润滑剂是一类由磷酸盐化合物构成的材料，其具有良好的润滑性能。
这些润滑剂可以以粉末、颗粒或涂层的形式存在，广泛用于减少摩擦和磨损，提高机械系统的效率和寿命。
磷酸盐固体润滑剂的主要特点如下：1. 高温稳定性：磷酸盐固体润滑剂在高温环境下仍能保持稳定的润滑性能，不易分解或挥发。
这使得它们在高温摩擦条件下具有较高的耐久性。
2. 抗氧化性：磷酸盐固体润滑剂具有良好的抗氧化性能，可以有效抑制氧化反应的发生，减少润滑剂的降解和失效。
3. 良好的润滑性能：磷酸盐固体润滑剂能够在摩擦表面形成一层润滑膜，减少金属表面之间的直接接触，降低摩擦系数和磨损。
4. 多功能性：磷酸盐固体润滑剂不仅可以提供基本的润滑功能，还可以具有其他附加特性，如抗腐蚀性、防尘性和抗磨性等。
第二部分：应用领域磷酸盐固体润滑剂广泛应用于各个工业领域，包括机械制造、汽车工业、航空航天、电子电气、能源等。
以下是一些常见的应用领域：1. 机械制造：在机械制造过程中，磷酸盐固体润滑剂可以用于减少金属加工时的摩擦和磨损，提高加工效率和表面质量。
2. 汽车工业：在汽车发动机、变速器和其他运动部件中，磷酸盐固体润滑剂可以降低摩擦损失，减少能量消耗，延长零部件的使用寿命。
3. 航空航天：磷酸盐固体润滑剂在航空航天领域中具有重要应用，可以减少飞行器零部件的摩擦和磨损，提高可靠性和安全性。
4. 电子电气：在电子器件、接插件和开关等电气设备中，磷酸盐固体润滑剂可以降低接触电阻、减少磨损、提高设备的性能和寿命。
5. 能源：在能源领域，磷酸盐固体润滑剂可以应用于润滑油、润滑脂和润滑膜等形式，用于润滑涡轮机械、发电机组、轴承系统等能源设备，以提高能源转换效率和降低能源损耗。
第三部分：研究进展磷酸盐固体润滑剂的研究一直在不断发展，旨在改进其性能和应用范围。
固体自润滑材料研究进展摘要：综述了固体自润滑材料的种类、性能、组织、应用以及自润滑机理。
指出为了满足科技的日益发展，迫切需要研制从添加润滑剂到无须添加润滑剂而具有自润滑的材料。
关键词：自润滑摩擦磨损组织机理前言固体润滑是指利用固体材料来减少构件之间接触表面的摩擦与磨损的润滑方式。
而自润滑材料是具有固体润滑的性能。
固体润滑技术的发展,主要是从二战以后的航空工业、空间技术等高技术领域开始的。
在某些不能或者无法使用润滑油和润滑油脂的高温、超低温、强辐射、高负荷、超高真空、强氧化、海水以及药物等介质的条件下,固体自润滑技术显示出良好的适应性能,被广泛应用于冶金、电力、船舶、桥梁、机械、原子能等工业领域,因而在欧美工业发达国家受到相当的重视。
1固体自润滑材料的性能1.1铝、铅及石墨的含量对铝铅石墨固体自润滑复合材料性能的影响固体润滑剂的加入对材料的摩擦学性能有较大的影响，采用常规的粉末冶金方法制备了铝铅石墨固体自润滑复合材料,并对其力学性能和摩擦磨损性能进行了研究。
早在20世纪60年代初期,人们就已经发现,两种或者多种固体润滑剂混合使用时,会产生一种料想不到的协同润滑效应。
其润滑效果比任何一种单独使用时都好[1]。
考虑将石墨和铅作为组合固体润滑剂同时使用。
多元固体润滑剂的复合使用是固体自润滑材料的一个发展方向。
实验通过不同的成分配比，采用常规的粉末冶金方法。
将各种原料粉末按实验需要的配比称好后置于V型混料机中干混4~6h,在钢模中进行压制,压制压力为0.5Gpa,然后在高纯氮气保护气氛下烧结60 min。
得到的样品，对其进行性能测试。
主要是对其样品进行力学性能、物相分析、金相分析及摩擦学性能的测试。
通过实验的测试结果可得到以下结论[2]：1)在铅和石墨总含量不变的情况下,随着石墨含量的增加,铝铅石墨固体自润滑复合材料的力学性能下降,但石墨含量对强度的影响不如对硬度的影响程度大。
2)铅和石墨有着良好的协同润滑效应,随着石墨含量的增加,复合材料的摩擦因数减小,同时材料的磨损量也明显下降。
中科院兰州化物所科技成果——固体润滑涂层技术概述固体润滑涂层是将各种固体润滑剂、增强填料等分散在有机或者无机粘结体系中形成特殊涂料，再用喷涂、刷涂或者浸涂等类似的涂装工艺在部件表面形成一定厚度的涂层，经自然干燥或者加温固化形成附着牢固的涂层，起到改善机械部件润滑状态、降低部件摩擦与磨损、延长部件使用寿命的作用，同时还可以起到耐腐蚀、耐高温、防烧粘、密封降噪等功能防护作用。
这是目前品种最多、应用最广的一种新型润滑防护技术。
技术指标（1）涂层典型厚度10-30微米，可根据实际应用调整；（2）使用温度范围从-100到800℃都有可选择的涂层产品；（3）部分产品性能满足美军标MIL-L-23398D、MIL-L-46010E技术要求，具有承载能力高（≥10000N）、耐磨寿命长（≥450min）的特点；（4）涂层耐盐雾腐蚀性能≥100h；（5）涂层附着力优于1级，柔韧性1mm，耐冲击性≥50cm。
技术特点（1）涂层比较薄，可以用到几乎所有的摩擦部件上而不需改变部件的尺寸；（2）实现无油润滑，省去复杂的油泵油路系统，可作为特殊工况及忌讳油脂存在的机械零部件的润滑材料；（3）可在高温、高负荷、超低温、超高真空、强氧化还原和强辐射等环境条件下对摩擦部件有效地润滑；（4）适用于多种类型材质的底材，且不会随时间发生变化和流动，可以作为频繁起动和长期不动偶尔起动的机械零部件的润滑材料；（5）具有优良的防腐性能和动密封性能，能起到防止机械振动和减少机械噪音的作用。
先进程度国际先进、国内领先技术状态批量生产、成熟应用阶段适用范围先进装备和制造行业零部件表面润滑与防护获奖情况（1）2004年，航空用特种润滑和密封材料与技术，国家发明二等奖；（2）2002年，航空用特种润滑密封与防护材料，甘肃省科技进步一等奖；（3）2005年，大型装备摩擦副室温固化防腐耐磨涂层研究，军队科技进步二等奖。
专利状态已获得专利9项合作方式（1）技术转让：将我单位产品成果、专利及所属权利转让于受让单位。
二硫化钼涂层是热固化的以MoS2为基本成分，并且含有有机粘结剂的固体润滑剂。
是一种常见的用于轻负荷低速滑动﹑重负荷滚动摩擦面之润滑的功能性涂层。
喷涂后所形成的二硫化钼保护层﹐能有效延长部件的使用寿命。
为了增强涂层的耐磨效果，降低摩擦系数以及提高运行的稳定性，耐高温二硫化钼涂层，具有以下显著的优点：1、降低摩擦系数，减少磨损、咬合等；2、优异的耐高低温性能，可在-170~400℃长期工作；3、二硫化钼涂层能消除或减少由摩擦、磨损等引起的许多设备维修、维护问题；4、物体表面可达100%润滑；5、极低的摩擦系数抑制了碳的推积，摩擦系数可减至0.06-0.08;6、更高的稳定性，摩擦全过程阻力恒定，摩擦系数不变；7、更长的耐磨性，比常规其它耐磨材料耐磨时间更长；8、克服或减少机械润滑问题，提高机械的工作效率及使用寿命。
二硫化钼涂层在高温环境下具有良好的耐磨、承载和润滑性能，而且具有防腐、耐油、耐气蚀性能，可起到表面防护、防腐、密封、润滑和延长零部件使用寿命的作用。
由于二硫化钼涂层的产品特性，可广泛用于包括滑动轴承﹑轴套齿轮箱﹑导轨﹑凸轮和调节阀在内的多数滑动机械部件的润滑，起到替代润滑油的自润滑效果。
二硫化钼制法有：1.天然法世界钼资源都是以硫化钼的形式存在，中国的钼矿主要是钨钼伴生矿、金铜伴生矿。
用复选的方式将硫化钼进行浮选提纯，国标纯度是40%-50%。
然后用酸洗涤提纯，可提纯到59.92。
此时得到的硫化钼就是高纯的二硫化钼。
2.合成法①将钼和硫在真空条件下直接加温反应化合。
纯度可达59.95以上。
开拓者钼业最新的研究发现用合成法生产的高纯二硫化钼在润滑上存在缺陷，因为二硫化钼是两个硫原子+一个钼原子，但合成法这个结构不是很稳定，会出现1.9个硫原子+1个钼原子，或2.1个硫原子+1个钼原子。
因此在润滑方面不稳定。
也就是说纯度最高的都不超过60%，那其余的40%肯定是杂质及其他化合物，可能是含硫的化合物等。
固体润滑的特点、种类及使用方法固体润滑是利用固体粉末、薄膜或复合材料等代替润滑油（脂）来隔离相互接触的摩擦面，依靠固体润滑剂材料本身或其转移膜的低剪切特性，以达到减少运动副间的摩擦和磨损的目的。
固体润滑所用的固体粉末、薄膜或复合材料统称为固体润滑剂。
随着原子能的应用和航天技术的发展，特别是由于超高（低）温、超高速、超高压、超辐射、高真空以及特殊气体中的设计需要，大大促进了固体润滑的发展。
本文主要介绍固体润滑的特点，固体润滑剂的种类及使用方法。
1、固体润滑的特点固体润滑之所以得到越来越广泛的应用，是因为它具有如下特点：（1）能在高温、高压下工作，如用于挤压、冲压、拉制、轧制等；（2）适于低速运转部件，如用于机床导轨，可减少爬行，提高加工精度；（3）具有较宽的使用温度范围，如在液氮、液氧低温条件下，仍能保持其工作性能；（4）适用于高真空中运转的部件，可保证真空度，不污染、防粘附；（5）适于强辐射中运转的部件，可减少润滑剂的变质；（6）防腐性能好，可用于酸、碱、海水等环境中运转部件的润滑；（7）抗粘污性能好，可在不密封、有灰尘的环境中使用；（8）可用于需避免油脂污染的地方，如食品、纺织、医药等机械设备上；（9）适用于油脂易被冲刷流失的环境，如有水冲刷或含有泥沙的水中润滑；（10）适用于供油不方便或安装工作时不易接近及装卸困难的部件；（11）省却供油和过滤系统，使设备简化。
但固体润滑也有不少缺点：（1）摩擦系数一般比使用油（脂）润滑高些；（2）无冷却作用，不能带走摩擦热；（3）因为是固体，磨损不可避免；（4）在防锈、排除磨屑和润滑剂的补充方面也比不上油（脂）润滑；（5）固体润滑在摩擦面上附着不牢，易脱落，要经常保膜；（6）润滑油中的固体润滑剂易沉淀，降低使用效果，但可采用浮游添加剂来解决；（7）有些塑料固体润滑剂吸收液体后，尺寸不稳定。
所以，在应用固体润滑时，应尽量发挥其优点，采取相应措施克服其缺点，经满足各种各样的实际工作条件。
几种高温自润滑复合材料的研制与性能研究本文介绍了几种高温自润滑复合材料的研制与性能研究。
首先，我们介绍了高温自润滑复合材料的概念及其在工业制造中的应用。
然后，我们介绍了几种不同类型的高温自润滑复合材料以及它们的制备方法。
最后，我们重点介绍了这些复合材料的性能研究情况。
高温自润滑复合材料的概念及其应用高温自润滑复合材料是一种具有高温稳定性和自润滑性能的复合材料。
它由高温稳定性的基体和自润滑剂组成，具有优异的摩擦学和磨损性能。
目前，高温自润滑复合材料已广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
几种不同类型的高温自润滑复合材料以及制备方法1. 聚合物基高温自润滑复合材料聚合物基高温自润滑复合材料是一种以高分子化合物为基体，添加自润滑剂制备而成的复合材料。
自润滑剂可以是微米级的固体润滑剂，也可以是纳米级的润滑剂。
该类复合材料的制备方法主要有两种，一种是添加自润滑剂的共混法，另一种是自润滑剂和基体聚合物共同反应的化学反应法。
2. 金属基高温自润滑复合材料金属基高温自润滑复合材料是以金属材料为基体，添加自润滑剂制备而成的复合材料。
金属材料可以是高温合金、耐热钢等。
自润滑剂可以是纳米级的碳纳米管等。
该类复合材料的制备方法主要有热压、等离子喷涂等。
3. 陶瓷基高温自润滑复合材料陶瓷基高温自润滑复合材料是一种以陶瓷材料为基体，添加自润滑剂制备而成的复合材料。
自润滑剂可以是固体自润滑材料或纳米级润滑剂。
该类复合材料的制备方法主要有等离子喷涂、热压等。
高温自润滑复合材料的性能研究情况高温自润滑复合材料的性能研究主要涉及其摩擦学、磨损性能及高温稳定性。
其中，摩擦学和磨损性能是该类复合材料的关键研究方向，高温稳定性则是其应用的特殊要求之一。
研究结果显示，不同类型的高温自润滑复合材料具有不同的性能优势。
例如，聚合物基高温自润滑复合材料具有优异的耐磨性能，金属基高温自润滑复合材料具有极低的摩擦系数，陶瓷基高温自润滑复合材料具有优异的高温稳定性。
自润滑涂层摩擦系数自润滑涂层是一种具有特殊润滑功能的表面涂层，能够减少摩擦系数，提高摩擦性能。
它被广泛应用于机械设备、汽车、航空航天、电子产品等领域，可以显著提升材料的耐磨性、降低能源消耗、延长使用寿命。
在传统的机械系统中，金属与金属之间的直接接触会产生摩擦力和磨损。
为了减少摩擦力和降低磨损，人们通常会在金属件的表面涂上一层润滑油或润滑脂。
然而，这种方式需要经常添加和更换润滑剂，而且在高温、高压和恶劣环境下，润滑剂很容易流失或失效。
因此，研发一种具有自润滑功能的表面涂层成为了科学家们的研究方向。
自润滑涂层通常由两部分组成：基体材料和润滑剂。
基体材料可以是金属、陶瓷、高分子材料等，而润滑剂则可以是润滑油、润滑脂、固体润滑剂等。
这两部分相互作用，形成了一种具有自润滑功能的复合材料。
自润滑涂层的润滑机制有几种。
最常见的是凝聚膜润滑机制，润滑剂在摩擦过程中会被基体材料吸附，形成一个薄膜来减少金属间的直接接触。
这个薄膜可以起到润滑和减小摩擦系数的作用。
其次是固体杂化物润滑机制，润滑剂和基体材料可以形成化学反应生成一种具有润滑功能的化合物。
还有一种是表面摩擦熔化润滑机制，润滑剂在摩擦热的作用下熔化，形成一个液体层来减少金属间的直接接触。
自润滑涂层的摩擦系数通常会比传统润滑剂低。
在摩擦过程中，润滑剂可以填充摩擦表面的微观凹陷，形成一种平滑的表面，减少摩擦力的产生。
此外，润滑剂还可以降低摩擦面的接触压力，减小摩擦系数。
因此，自润滑涂层可以显著降低机械系统的能源消耗，提高运行效率。
自润滑涂层的应用范围十分广泛。
在汽车行业，自润滑涂层可以应用于发动机活塞环、发动机曲轴、减速器齿轮等部件上，以减少零部件之间的摩擦和磨损，提高汽车的可靠性和寿命。
在航空航天领域，自润滑涂层可以用于飞机发动机、涡轮机组件等高温高压环境下的摩擦面，保证设备的正常运行。
在电子产品中，自润滑涂层可以应用于移动机构、滑动连接件等部位，提高产品的使用寿命和稳定性。
固体润滑剂知识概述固体润滑剂是一种广泛应用于工业生产中的润滑材料，用于减少摩擦和磨损，提高机械设备的效率和寿命。
它们通常是以固体形式存在，并通过在摩擦表面形成一层保护膜来提供润滑效果。
固体润滑剂具有许多优点，例如耐高温、抗腐蚀、耐压力等特性，因此它们被广泛用于各个工业领域。
1.石墨：石墨是一种具有层状结构的固体润滑剂。
其层状结构允许分子在滑动过程中相对容易地从一层滑动到另一层。
石墨具有良好的热传导性和高温稳定性，因此常用于高温环境的润滑。
此外，石墨还具有较低的摩擦系数，可以有效减少机械设备的能耗。
2.金属硫化物：金属硫化物润滑剂是由金属元素和硫化物元素组合而成的。
金属硫化物的润滑机制主要是通过金属元素与润滑表面发生反应，生成硫化物保护层，减少摩擦和磨损。
金属硫化物具有良好的耐高温性能和抗腐蚀性能，常用于润滑高温和腐蚀性环境下的机械设备。
3.陶瓷：陶瓷固体润滑剂通常由氧化物、氮化物等陶瓷材料组成。
陶瓷具有高硬度和高耐磨性，可以形成坚硬的保护层，有效减少摩擦和磨损。
陶瓷润滑剂在高温和高速摩擦条件下表现出良好的性能，因此常用于航空、航天等领域的高温摩擦副润滑。
4.聚合物：聚合物固体润滑剂是一种由聚合物材料制成的润滑剂。
聚合物具有较低的摩擦系数和良好的耐磨性能，可以形成均匀的薄膜，减少机械设备的摩擦和磨损。
聚合物润滑剂通常在低温环境和高速摩擦条件下使用。
然而，固体润滑剂也存在一些局限性，例如不能适用于高速、高温和高压力条件下的摩擦副润滑，也不能适用于易挥发和易氧化的工作环境。
此外，固体润滑剂的选择和使用也需要根据具体应用情况进行考虑，以确保其能够有效地提供润滑效果。
因此，在选择和使用固体润滑剂时，需要综合考虑工况要求、润滑性能和经济成本等因素。
特种环境固体润滑涂层技术1 引言特种环境指的是高温、低温、高压、低压、高速等特殊工作环境下的机械设备，这些设备在长时间运行过程中容易出现磨损、腐蚀等问题，因此需要具有耐磨、耐腐蚀的材料来保证设备的长期稳定运行。
涂层技术是提高材料性能的重要手段之一，本文将重点介绍特种环境固体润滑涂层技术的研究进展及应用情况。
2 固体润滑涂层的基本原理固体润滑涂层技术是通过涂覆一层具有一定耐磨、耐腐蚀性能的材料在机械设备表面，以减少机械设备在工作过程中的磨损，提高设备的寿命和效率。
固体润滑涂层的形成可以采用物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和溅射等方法。
固体润滑涂层的基本原理是在机械设备接触表面形成一层保护膜，减少直接接触表面之间的摩擦，从而起到固体润滑的作用，降低机械设备在使用过程中的磨损。
3 特种环境下固体润滑涂层的应用3.1 高温条件下的应用在高温环境下，机械设备的润滑剂很容易失效，因此需要使用一定抗高温性能的固体润滑涂层来减少对润滑剂的依赖。
例如，Ti-Al-Si-C-N涂层被广泛应用于高温摩擦副和高温钢-钢接触界面中。
实验结果表明，这种涂层具有极好的耐高温性能，能在高温下长期保持稳定的摩擦性能和润滑性能。
3.2 低温环境下的应用在低温环境下，机械设备易出现润滑不良、寿命短等问题，因此需要使用一定抗低温性能的固体润滑涂层来提高机械设备的稳定性和寿命。
例如，Fe-B相固体润滑涂层能够在-196℃低温下保持良好的摩擦性能和润滑性能，具有极好的耐低温性能，因此被广泛应用于航空、航天等领域的润滑剂。
3.3 高压环境下的应用在高压环境下，机械设备表面容易出现磨损、碎裂等问题，因此需要使用一定抗高压效应的固体润滑涂层来保护机械设备表面，防止机械设备在高压环境下发生故障。
例如，Cr-C-N涂层能够在高压环境下保持优异的耐磨性能和耐氧化性能，具有很好的高压抗乱性能。
3.4 高速环境下的应用在高速运动的机械设备中，表面易出现磨损、过快的热失控等问题，因此需要使用一定抗高速效应的固体润滑涂层。
二硫化钨涂层应用于汽车工业、医疗设备、塑料工业等领域且为大多数客户所青睐，为使用行业和企业带来了可观的经济效益，这与它自身的优点是分不开的。
二硫化钨涂层，即二硫化钨固体润滑膜，是由有机粘结剂（环氧树脂）或者无机粘结剂（硅酸钠等），与二硫化钨粉剂等材料配成成膜剂，再用喷涂或刷涂的方法在摩擦面上形成具有自润滑性能的固体膜。
机械设备在使用过程中容易发生摩擦。
当使用适量时，它可以提高机械性能；当超过可接受的限度时，它则会导致磨损。
在包括高温和高压在内的极端环境中，两个部件之间的摩擦增加。
这种情况下，二硫化钨涂层可以帮助减少机器部件上的摩擦，并在这种环境下保持机器部件的最佳性能。
二硫化钨涂层主要有以下几方面的优点：（1）低摩擦系数：该涂层的摩擦系数较低，动摩擦系数为0.03，静摩擦系数为0.07。
（2）有助于避免碳堆积：低摩擦系数有助于避免碳堆积，比聚四氟乙烯，石墨，二硫化钼（MOS2）更好。
（3）理想的极端条件：这种干膜涂层可以承受10000psi（负载能力等于基材）的负载，工作温度范围从-460°F到1200°F。
（4）提高使用寿命：二硫化钨有助于防止组件或机器部件的抓伤、擦伤、微动或冷焊，从而有助于减少维护问题、昂贵的部件替换、停机时间和其他问题。
（5）与大多数油和润滑脂兼容：二硫化钨与大多数油和润滑脂兼容，并保持流体动力层。
（6）使用方便：干膜涂层使用方便，不需要加热固化，也不需要烘烤。
不需任何化学剂或粘合剂，可方便地应用于金属零件上。
它不会剥落，因为它很容易被基质吸收。
（7）良好的化学稳定性：二硫化钨无毒、无腐蚀性且惰性。
它与大多数金属基板反应但不能忍受溶剂、氯化溶剂和精制燃料。
高温固体自润滑涂层的组织及性能徐娜1，2，常新春2，张甲2，侯万良2，张春智2，全明秀2（1沈阳工业大学 辽宁沈阳 110178 2 中国科学院金属研究所 辽宁沈阳 110016）①摘要：高温固体自润滑涂层由于其极好的附着性及摩擦学性能，已成为箔片空气轴承用高温固体润滑涂层的首选。
本文对国外高温固体自润滑涂层的研究进展进行了综述，重点阐述了该涂层的摩擦学性能，并与本所研制的高温固体自润滑涂层的组织及性能进行了比较。
结果表明，研制的涂层组织结构均匀，涂层结合强度明显高于国外，且低温摩擦学性能优于国外，高温摩擦学性能与国外相当。
关键词：高温固体润滑涂层；摩擦学特性；等离子喷涂Microstructure and Property of High Temperature Solid Self-Lubricanting Coatings Xu Na1,2, Chang Xinchun2, Zhang Jia2, Hou Wanliang2, Zhang Chunzhi2, Quan Mingxiu2（1 Shenyang University of Technology, Shenyang 110178, China2 Institute of Metal Research Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China）Abstract: The high temperature solid self-lubricanting coating with better adhesive property and tribological property is a good candidate to apply for the foil air bearing as solid lubricant coating. In this paper the development of high temperature solid self-lubricanting coating, especially on the tribological property, was summarized, and compared to microstructure and property of high temperature solid self-lubricanting coating fabricated by IMR. The results show that compared to coating reported by abroad, the coating studied here possesses uniform microstructure, higher adhesive strength, good low and high temperature tribological property.Key words: High Temperature Solid Lubricanting Coating; Tribological Property; Plasma Spray箔片空气轴承是动压气体轴承的主要形式，因其正常高速运行时以周围的空气作为润滑剂，大大拓宽了轴承的工作温度和速度，但是，在起动和停车阶段，由于速度低不足以形成气膜，致使轴和箔片之间产生滑动接触，引起严重磨损。
因此，必须提供一种固体润滑剂来减小摩擦和磨损[1-2]。
传统的固体润滑剂（如MoS2、石墨、PTFE）的使用温度被局限在300℃左右[3]，为了满足箔片空气轴承的使用温度（650℃）， NASA 格林研究中心从1995年开始致力于高温固体自润滑系列涂层研究。
高温固体自润滑涂层（PS304）是采用等离子喷涂技术制备的复合镀层，表现出了极好的附着性和摩擦磨损性能，已成为箔片空气轴承用涂层的首选，其成分由60%NiCr、20%Cr2O3、10%Ag 和10%BaF2/CaF2共晶体所组成，其中NiCr为粘合剂，Cr2O3为硬化剂和高温润滑剂，Ag为低温润滑剂且可提高涂层的热稳定性，BaF2/CaF2为高温润滑剂[4-5]。
目前，未见国内对高温固体自润滑涂层的研究报道。
本文综述了国外高温固体自润滑涂层的研究现状，重点介绍了该涂层的摩擦磨损性能，并将中国科学院金属研究所高温固体自润滑涂层的研究进展作以介绍。
1 高温固体自润滑涂层的组织结构及结合强度① 本文通讯联系人：徐娜（沈阳工业大学 辽宁沈阳 110178，E-mail:xn8203@）作者简介：徐娜（1982-），女，沈阳工业大学博士研究生，博士论文研究工作在中国科学院金属研究所进行。
- 21 -图1为国外制备的含有不同形貌共晶BaF2/CaF2粉末的高温固体自润滑涂层涂层的横截面SEM 相片。
两种涂层与基体结合均良好，涂层具有等离子喷涂的典型层状显微结构特征，涂层内部各组分分布较均匀，共晶BaF2/CaF2粉末的形貌对制备的高温固体自润滑涂层涂层的组织结构影响不大。
图2为金属所研制的高温固体自润滑涂层的同倍数横截面SEM相片，可见，涂层与基体结合良好，涂层也具有典型的层状显微结构，但涂层内部各组分分布更加弥散均匀，各组分熔化良好，涂层孔隙率较小。
能谱分析结果表明，涂层内灰色部分为NiCr，黑色部分为Cr2O3，白色部分为Ag，浅灰色部分为共晶BaF2/CaF2，可见，采用球形共晶BaF2/CaF2粉末的高温固体自润滑涂层内各组分分布更均匀，特别是润滑相共晶BaF2/CaF2，且含量更多，说明喷涂过程中粉末更均匀、共晶BaF2/CaF2烧损更小，这是因为角形共晶BaF2/CaF2粉末的流动性差，使得其对应的高温固体自润滑粉末的均匀性较差，且比球形共晶BaF2/CaF2粉末比表面积大，其熔化温度更低，熔化速度更快所致，这将不利于该涂层的高温摩擦磨损性能。
a）角形 b）球形图1 国外高温固体自润滑涂层横截面SEM相片（500×）Fig.1 Cross section SEM photomicrograph of high temperature solid self-lubricanting coating abroad （500×）a）角形 b）球形图2 金属所高温固体自润滑涂层横截面SEM相片（500×）Fig.2 Cross section SEM photomicrograph of IMR high temperature solid self-lubricanting coating（500×）国外采用角形、球形共晶BaF2/CaF2粉末制备的高温固体自润滑涂层结合强度分别为20.2±5.2MPa、16.6±4.0MPa。
本工作采用角形、球形共晶BaF2/CaF2粉末制备的高温固体自润滑涂层结合强度分别为21.7±3.3MPa、32.6±2.3MPa。
可以看出，制备的涂层的结合强度较高，特别是组织结构更均匀的球形共晶BaF2/CaF2粉末对应的涂层，其结合强度较国外高近一倍。
NiCrBaF2/CaF2AgCr2O3- 22 -2高温固体自润滑涂层摩擦磨损性能C. DellaCorte等[7]研究了采用等离子喷涂技术在箔片空气轴承轴颈上制备的PS304涂层的摩擦磨损性能，其中箔片磨损用箔片厚度的减小量表示，轴颈磨损用轴颈直径的减小量表示。
结果表明，每一个试验轴承都成功起停30000转以上，试验载荷保持10.1kPa不变时，试验温度从25℃到650℃，摩擦系数从1.39降到0.33，箔片磨损为8-18µm，轴颈磨损为5-20µm；试验温度保持538℃不变时，随着试验载荷的增加，摩擦系数减小，箔片与轴颈磨损加剧，载荷从20.2kPa增到53.9kPa 时，摩擦系数从0.45降到0.29，箔片磨损25-38µm，轴颈磨损为28-69µm；对轴承进行加速磨损试验，试验载荷33.7kPa，室温下，由于箔片磨损严重在48372次起停后被迫停止试验，高温下轴承循环起停100000次而没有失效，且温度越高，摩擦系数越小，箔片与轴颈磨损越小，温度为650℃时，摩擦系数及磨损最小，摩擦系数为0.16，箔片磨损为10µm，轴颈磨损为25µm。
表1为C. DellaCorte[8]采用销盘摩擦磨损试验机对PS304涂层与Inconal X-750间摩擦磨损性能试验结果，其中试验载荷4.9N，滑行速度1m/s。
结果表明，在测试温度范围内，摩擦系数较稳定，在温度为650℃时，摩擦系数最小，为0.23±0.02；销磨损率在高温下较小，但温度达到800℃时，磨损率迅速增大；盘磨损率较大，但值较稳定，在650℃时最小，为1.00±0.10×10-4 mm3/N·m。
表1 摩擦磨损结果Table1 Results of friction and wear温度（℃）摩擦系数销磨损率（mm3/N·m）盘磨损率（mm3/N·m）25 0.31±0.05 0.96±0.30×10-5 4.80±0.30×10-4500 0.25±0.02 0.32±0.50×10-5 2.80±0.30×10-4650 0.23±0.02 0.38±0.40×10-5 1.00±0.10×10-4800 0.37±0.03 6.90±2.00×10-5 2.60±0.20×10-4Malcolm K. Stanford 等[9]研究了25℃和650℃下PS304涂层分别与Inconal X-750和Cu-4Al间的摩擦磨损性能。
试验在箔片空气轴承试验装置上进行，轴承经历30000次起停，试验载荷10.3kPa，其中箔片材质为Inconal X-750，其上采用Cu-4Al涂层，轴颈上采用PS304涂层，不同试验条件下摩擦系数如表2所示，轴颈与箔片磨损量如表3所示，其中箔片磨损量为箔片厚度减小量，轴颈磨损量为轴颈直径减小量。
结果表明，室温下PS304与Cu-4Al间的摩擦系数较PS304与Inconal X-750间的摩擦系数小16%，仅为0.36，但高温下PS304与Cu-4Al间的摩擦系数较PS304与Inconal X-750间的摩擦系数大16%，为0.32；室温下，在起停循环开始阶段，PS304与Cu-4Al间的磨损严重，但循环次数达到20000次后，PS304与Cu-4Al、Inconal X-750间的磨损相当，高温650℃下，采用Cu-4Al 涂层箔片时，轴颈磨损严重，但箔片没有出现磨损现象。
