【摘 要】
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本工作系统研究了醇水润滑条件下Al-Mg-Ti-B 涂层的摩擦特性和摩擦化学机制,发现Al-Mg-Ti-B 涂层有一个稳定的低摩擦系数值可达0.02,这个值并不受所加载荷大小的影响,但随着载荷的增加,Al-Mg-Ti-B 涂层的摩擦系数下降速度变快,通过SEM 和EDX观察到磨擦过程主要是抛光的效果.并探究了紫外辐照对Al-Mg-Ti-B 涂层表面化学态和摩擦性能的影响,XPS 结果显示紫外辐照处
【机 构】
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山东大学材料科学与工程学院,山东济南,250061
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本工作系统研究了醇水润滑条件下Al-Mg-Ti-B 涂层的摩擦特性和摩擦化学机制,发现Al-Mg-Ti-B 涂层有一个稳定的低摩擦系数值可达0.02,这个值并不受所加载荷大小的影响,但随着载荷的增加,Al-Mg-Ti-B 涂层的摩擦系数下降速度变快,通过SEM 和EDX观察到磨擦过程主要是抛光的效果.并探究了紫外辐照对Al-Mg-Ti-B 涂层表面化学态和摩擦性能的影响,XPS 结果显示紫外辐照处理过的涂层有硼酸的形成,与未经紫外辐照处理过的Al-Mg-Ti-B 涂层相比有更低的摩擦系数,水接触角测试结果显示经过紫外辐照处理过的Al-Mg-Ti-B 涂层表面润湿性更好,从而验证了在紫外辐照下锐钛矿TiO2 能够使表面更亲水这一机制.进一步对沉积的和退火处理后的AlMgB14,TiB2 和AlMgB14-TiB2 三种涂层进行XPS 和拉曼光谱以及水接触角测试,发现AlMgB14-TiB2 涂层中产生的硼酸主要来源于TiB2相而不是AlMgB14 相,对退火处理后的三种涂层进行拉曼光谱分析发现只有TiB2 涂层和AlMgB14-TiB2 涂层存在TiO2,从而证明了锐钛矿TiO2 的形成在硼化物涂层的润湿行为中所起到的作用.在以上研究基础上,比较了Al-Mg-Ti-B 纳米复合涂层与TiB2 涂层摩擦学行为的区别,通过XPS 观察到两种涂层表面均发生了氧化反应,但Al-Mg-Ti-B 涂层与TiB2 涂层相比氧化程度更大,并且Al-Mg-Ti-B 涂层具有更低的摩擦系数值.
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