[发明专利]一种二硫化钼/氧化铝/石墨润滑减摩复合涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种二硫化钼/氧化铝/石墨润滑减摩复合涂层及其制备方法，属于材料表面涂层制造领域。所述复合涂层为采用球形氧化铝和鳞片状胶体石墨掺杂改性的二硫化钼复合涂层，三者均匀的分布于复合涂层各个位置，明显提升了复合涂层的摩擦磨损性能。所述方法包括，首先将基片预处理；再将球形氧化铝和鳞片状胶体石墨掺杂到ZBY801二硫化钼润滑涂料(其中二硫化钼含量为20％)中，通过空气喷涂工艺制备涂层，最后将涂层干燥、固化，制备得到二硫化钼/氧化铝/石墨润滑减摩复合涂层。该方法制备的复合涂层具有生产工艺简便、成本较低、产品摩擦磨损性能较好等优点。

技术领域

本发明属于材料表面涂层制造领域，具体涉及一种二硫化钼/氧化铝/石墨润滑减摩复合涂层及其制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

摩擦磨损在生产生活中消耗巨大的能量，据不完全统计，全球能源的三分之一到二分之一消耗于摩擦磨损，约80％的机器零件失效是由摩擦磨损引起的，因此，如何减小摩擦系数、减少磨损量对资源的节约起着至关重要的作用。

随着航空工业、空间技术等不断发展，传统的润滑油和润滑脂已经无法满足苛刻的工作环境，因此，必须选用特殊的固体润滑剂来保证工件的正常工作。其中，二硫化钼作为应用最广泛的固体润滑材料之一，由于其特殊的层状六方晶系结构和层状结构的层间粘合弱的特点，使得二硫化钼在夹层之间非常容易滑动，从而具有了较低的摩擦系数和优异的固体润滑性能，因此，二硫化钼涂层已经广泛应用于航空、航天、建筑和汽车等工程领域。然而，单一的二硫化钼涂层也有着不可忽视的缺点，如硬度较低、导热性较差等，使其并不能完全满足复杂的工作环境，并且这些缺点成为制约二硫化钼涂层使用范围扩大的主要障碍。

目前，氧化铝是一种高硬度的化合物，可显著提高涂料的耐高温性能，但γ-Al₂O₃作为涂料填料时，涂覆性能很差，而纳米级的α-Al₂O₃虽然可以有效地提升涂料的耐温性能，但由于成本较高，限制了其工业化应用。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种制备工艺简单、成本低廉、摩擦磨损性能良好的二硫化钼/氧化铝/石墨润滑减摩复合涂层，该复合涂层以二硫化钼和鳞片状胶体石墨为润滑剂，球形氧化铝为硬质颗粒，环氧树脂/聚酰胺树脂/聚四氟乙烯为胶黏剂，相较于未掺杂氧化铝的涂层，本发明的复合涂层的摩擦系数大约降低40％，显微硬度可达80.4Hv_0.2。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种二硫化钼/氧化铝/石墨润滑减摩复合涂层，所述复合涂层由二硫化钼、鳞片状胶体石墨、球形氧化铝和胶黏剂组成。

需要指出的是：本申请中若未作特别说明，则“复合涂层”是指：“二硫化钼/氧化铝/石墨润滑减摩复合涂层”。

针对目前单一的二硫化钼涂层硬度较低、导热性较差的问题，本发明公开了一种二硫化钼/氧化铝/石墨润滑减摩复合涂层，利用球形氧化铝和鳞片状胶体石墨掺杂改性二硫化钼涂料，然后通过测试不同质量比对复合涂层的表面形貌、摩擦磨损性能的影响，确定最佳配比，最终找到一个最佳方案克服了二硫化钼导热性差、硬度低等缺点，同时，提高了复合涂层的综合性能。相较于其他涂层，本发明的复合涂层生产工艺简便、成本较低、产品摩擦磨损性能较好，非常适合工厂生产环境。