第十五届全国表面工程大会

大气等离子喷涂氧化铝陶瓷材料因为其优秀的性能，被广泛使用在汽车、航空、能源等工业领域，室温下虽拥有出色的耐磨性，但减磨性能较差。如何在不影响耐磨性的同时让其不但具有减磨的特性，又能避免物相分布不均而影响涂层整体性能的情况，一直是陶瓷领域研究的热点。我们使用水铝石[AlO(OH)]和α-Al₂O₃以及润滑相（石墨、六方氮化硼），经过羟基化处理、物理搅拌和喷雾造粒，制得团聚状态良好的球形粉末，利用大气等离子喷涂技术分别制备了Al₂O₃/C和Al₂O₃/h-BN共五种复合涂层，分析了涂层的微观结构、物相组成及力学性能。分别考察了复合涂层与不同摩擦对偶的滑动摩擦行为。结果表明：制备的复合涂层成分分布均匀，石墨在沉积为涂层后略有损失，但氮化硼相稳定存在。直接使用AlO(OH)和润滑相制备的涂层微观组织较为疏松，涂层力学性能表现较差，具有一定的减磨效果，但耐磨性不足；在此基础上添加α-Al₂O₃相后，制备的粉末表面被完全钝化，形成了致密包覆层，表现出优秀的球形度和流动性。制备的涂层在极高的接触点法向应力下，生成了大面积的滑动层，为润滑膜的稳定存在提供了条件，表现出优异的减磨、耐磨性能。

大气等离子喷涂；水铝石；氧化铝涂层；氧化铝复合涂层；摩擦磨损；润滑