高温固体自润滑涂层的组织及性能
高温润滑脂HTG
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
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
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。
一种固体润滑材料的研制与性能研究
擦， 减少磨损的方法。利用固体润滑材料进行润滑的方法称为固体润滑。摩擦副表面实施 固体润滑涂层处
理可在高温 、 高负荷 、 超低温 、 超高真空 、 强氧化还原 、 强辐射 、 少油或无油润滑 的工况下使用 ， 明显降低摩擦 系数 ， 提高耐磨性能 ， 既简化了润滑机构 ， 延长使用寿命 ， 同时又提高了设备的可靠性 。可作为固体润滑材料
第２ ３卷 第 ２期 ２１ ０ ０年 ４月
文章编号 ：０ ２４ ２ （０ ０ ０ － ５ －３ １０ －０ ６ ２ １ ）２０ １０ ０
山 东 科 学
Ｓ ＨＡＮＤ０ＮＧ Ｓ Ｉ ＣＥ Ｃ ＥＮ
Ｖ０ ｌ ３ Ｎｏ ２ ｌ２ ．
Ａｐｒ ２ ０ ． ０１
一
种 固体 润 滑材 料 的 研 制 与 性 能研 究
测试 ， 涂层材料具有耐腐蚀 、 该 耐高低温 、 低摩擦 的优越性 能。
关键词 ： 固体润滑 ； 摩擦 ； 聚合物
中图分类 号 ：Ｈ １ ． ２ Ｔ １７ ２ 文 献标 识码 ： Ａ
Ｄｅ ｅｏ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｆａ Ｓ ｌｄ Ｌｕ ｉａ ｔ ｎｔｏ ｏ ｉ ｂｒｃ ｎ
１ 实 验 部 分
ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｉｔｎ ｅ，ｌ ｗ ｒｃ ｉｎ，ｅ ｃ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｒ ｓｓａ ｃ ｏ ｆ ｔｏ ｉ ｔ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｏ ｉ ｕｂ ｃ ｔｏ ｆ ｃ ｉｎ； ｏｙ ｒ ｄｓ ｓ ｌ ｌ ｒ ａｉｎ；ｒ ｔ ｄ ｉ ｉ ｏ ｐ ｌ ｍｅ
近年来 ， 固体润滑已经成为摩擦学 （ 摩擦 、 磨损与润滑） 领域 重要 的研究课题之一。固体润滑涂层技术 是指将固体物质涂或镀于摩擦副界面作为固体润滑材料或 固体润滑剂 ， 对摩擦副界面进行润滑 ， 以降低摩
等离子喷涂高温润滑涂层的组织与力学性能研究
Ｐｌ ｓ ａ Ｓ ａ ｅ ｇ － ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｅｆ Ｌｕ ｒｃ ｔｎ ａ ｍ ｐｒ ｙ ｄ Ｈｉ ｈ Ｔｅ ｅ ａ ｕ ｅＳ ｌ － ｂ ｉａ ｉ ｇ Ｃｏ ｐ ｓｔ ａ ｉ ｇ ｍ ｏ ｉｅ Ｃｏ ｔｎ
ＭＩ ＡＯ — ｉ ｎ Ｌｉｘ ａ ｇ
（ ｎ ｎｉｓ ｔｔ ｏ ｔｌ ｒｙａ ｄｍ ｔｒ ｌ，Ｃ ａ ｇｈ ４ ０ １ ，Ｃ ｉａ Ｈｕ ａ ｔｕｅ ｆｍｅ ｌ ｇ＇ ｎ ａｅｉ ｓ ｈ ｎ ｓａ １０ ４ ｈｎ ） ｎｉ ａｕ ａ
ｕ ｅ ｏ ｌ ｗ —ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｈ ｇ ｓ ｄ ｆ ｍ ｏ ｒ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｔ ｉｈ— ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ． ｏ ｅ ｖ ｒ Ｃ ３ ｏ ｎ ｎ ｓ ａ ｔ ｌ ｓ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ Ｍ ｒ ｏ ｅ ， ｒＣ２ｈ ｒ ｉ ｅ ｓ ｐ ｉ ｅ ｉ ｒ ｃ
苗 利 湘
（ 南省 冶金 材 料研 究所 ，湖 南 长 沙 湖 ４０ １） １ ０ ４
捅 要 ： 选 取 了具 有优 异 的 高温 性 能 和一 定 的 自润 滑 性 能 的 高温 镍 基 合 金 作 为 复 合 涂 层 基 体 材 料 ．润 滑
相则 分 别 从 高 、中 、低 温 固 体 润 滑 剂 中选 取 了 Ａｇ ａ １ 、Ｃ Ｆ、石 墨 （ 、Ｍｏ ： Ｎ 为 基本 润 滑 组 元 ；耐 磨 Ｃ） Ｓ 、Ｂ 相 则 选 用 了 在 高 温 下 具 有 良好 的 抗 氧 化 性 能 及 耐 磨 损 性 能 的 碳 化铬 （ ｒ ： Ｃ ３ ）硬 质 粒 子 ，采 用 等 离 子 喷 涂 Ｃ 技 术 制备 了具 有 极 佳 相 容 性 的 高 温 润 滑 涂 层 。涂 层 的 结 合 强 度 测 定 、硬 度 测 定 和 扫 描 电镜 分 析 均 显 示 出 涂 层 的梯 度 结 构 优 于 单 层 结 构 。梯 度 结 构缓 和 了涂 层 内 部 的 物 理 性 能 差 异 ，不 仪 使 涂 层 的硬 度得 到 平 缓 过 渡 ，而 且使 涂 层 的结 合 强 度 大 大 提 高 ，有 效 改 善 了涂 层 的 性 能 。
固体润滑高分子涂层材料研究进展
分散相 增韧 ；）树脂 合 金化 增 韧 ；３ ２ ）用 含有 “ 性 柔 链段” 固化 剂 固化 环氧 树脂 ， 交联 网络 中引入 柔 的 在
性链段 增韧 ；）热致液 品 聚合 物增 韧 ； ）树 枝形 分 ４ ５ 子增韧 及纳米 粒子增 韧 等 。 广 州化学 研究所 的李 因文 等用 甲基 苯基硅 氧烷
奥托 尼克斯 电子 （ 嘉兴 ） 有限公 司生 产的具有 制动 功 能 的步进 电动机 ， 型号为 Ａ１０ ｌ Ｋ—Ｇ５ １ 。 ９ ３
修 方便 。 本 机床 使用 范 围较 广 ， 进行 中小 型机 械零 部 可 件 的加工及 修 配 。同时 ， 该机 床具 有钻床 、 立铣床 等 功 能 ， 以完成 钻 直孔 、 孔 ； 可 斜 铣水 平 面 、 重 面 、 铅 斜
近 年来 ， 固体 润 滑 已经成 为 摩擦 学 （ 擦 、 损 摩 磨 与 润滑 ） 域重 要 的研 究 课 题之 一 。固体 润 滑涂 层 领 技 术是指将 固体 物质 涂 或 镀 于摩 擦 副 界 面 ， 为 固 作 体 润滑材料 或 固体 润 滑 剂 ， 摩擦 副界 面进 行 润 滑 对 的方 法 ， 以降低摩 擦 或 减 少磨 损 。利 用 固体 润 滑 材
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ａｄｖ ｎｃ ｎ Ｓｏ ｉ ｂ ｉａ ｔＰｏ ｙ ｅ ａ ｉ ｇ Ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｓａ ｃ ａ ｅ ｏ ｌ Ｌｕ ｒ ｃ ｎ ｌ ｍ ｒ Ｃｏ ｔｎ ｄ ｔｒ ａｓ
ＺＨＡＮＧ ， ＬｉＬＶ ｉｏ Ｗ ＡＮＧ ｋ ， Ｗｅｂ ， Ｘｕ ｅ ＺＨＡＮＧ ｎ ｎ Ｌ ｉｈ ｉＷＡＮＧ ｎ， Ｘｉｅ ， ＩＪｎ ｕ ， Ｌｉ ＺＨＡＮＧ ｎ ｊ ｎ Ｒｏ ｇｕ
途径。
法 。为 降 低 摩 擦 而 添 加 的 润 滑 剂 有 Ｍｏ 石 墨 、 Ｓ、 Ｐ Ｆ 、 ａ 。 ； 了提 高复 合 材 料 的强 度 、 磨性 Ｔ Ｅ ＬＦ 等 为 耐 以及抗 压 能力 等 ， 加碳 纤 维 、 纳 米管 等 的 Ｐ 基复 碳 Ｉ 合润 滑材料 近年也 有所 研究 。另一方 面 ， 由于 Ｐ 合 Ｉ
二硫化钼涂料
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。