第十五届全国表面工程青年学术会议

尽管已经开发出各种用于高温工况下摩擦界面防护的高温固体润滑涂层，但其磨损与润滑机制尚不明确。本研究基于超高真空变温原子力显微镜，提出硅辅助样品加热方案和铂沉积球针加固法，提高加热效率，减小体系热容和热损失，并制备了高温下不易脱落的球针，将原子力显微镜微观摩擦磨损测试温度提高到700 °C以上。研究了不同温度下镍基合金微球和NiCr-Cr₃C₂-BaF₂/CaF₂复合涂层的高温摩擦磨损行为，发现465 °C和710 °C下的摩擦力演化曲线存在显著不同。分析表明，465 ℃下摩擦力迅速升高是由于微球表面氧化膜去除后金属之间直接接触导致，金属间的粘着诱导了严重的塑性变形；而710 ℃下的低摩擦归因于氟化物在滑动界面的析出和富集，起到了润滑作用。进一步，研究了氧化膜去除和氟化物析出的条件及其对摩擦的影响。本研究提出的高温微观摩擦学系统构建方案可用于研究极端高温下各种材料之间微尺度下的摩擦、磨损与润滑问题。
 

高温,原子力显微镜,高温固体润滑涂层