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随着航空航天等高新技术的发展,对于宽温域润滑材料的需求越来越迫切。但是至今没有发现单一的润滑材料能够实现宽温域内的连续润滑。研究发现在高温环境下Inconel 718合金钢中Ti和Cr元素会发生扩散,与氧反应生成具有润滑性的物质,但是合金钢中这种元素的含量较少。因此,本论文首先对合金钢在高温下的循环氧化进行研究,并对元素扩散机制进行主动控制。接着采用多弧离子镀和磁控溅射技术在Inconel 718高温合金表面分别制备CrxTiyOz、ZnxTiyOz和AgxVyOz双金属氧化物薄膜,并对制备的薄膜进行退火处理。系统地对退火处理前后三种不同系列薄膜的结构、力学性能和摩擦学性能相关性进行了研究,以进一步拓展氧化物涂层的工程应用范围,为宽温域自润滑材料提供技术支撑。主要开展的工作如下:（1）将Inconel 718合金钢加热至1000℃保温120min后随炉冷却,分别进行四次循环高温氧化。合金钢中的Ti和Cr元素在高温下发生扩散,表面被一层氧化层覆盖。通过研究循环氧化对合金钢结构和性能的影响,可以发现随着氧化次数的增多,氧化膜由均匀致密的棒状结构转变为疏松的蜂窝状结构;在经历多个热循环后合金钢的硬度呈现逐渐下降的趋势;摩擦因数没有特别明显的差异,磨损率呈现逐渐升高的趋势。（2）由于合金钢中的Ti和Cr元素含量较少,通过主动引入的方式,利用多弧离子镀技术制备不同Cr、Ti元素含量的双金属氧化物薄膜,并对制备的薄膜在1000℃下进行退火处理。深入研究了退火处理前后不同薄膜结构与性能之间的相关性。结果表明:原始薄膜的力学性能随Ti含量的减少呈现增大的趋势;由于生成了Cr0.15Ti0.85O1.925、CrTiO3相,薄膜具有优异的摩擦学性能。1000℃处理后基材中的元素扩散,结构变得疏松,因此力学性能较差,磨损率比原始薄膜高了一个数量级。退火后生成了不具有润滑性的Cr2Ti4O11相,薄膜的磨损率升高至1.3×10-5mm3/N?m。（3）利用磁控溅射技术制备不同Zn、Ti元素含量的双金属氧化物薄膜,并对薄膜在600℃下进行退火处理。综合分析了退火前后不同元素含量的薄膜结构与性能之间的相关性。研究发现随着Zn含量的减少,内部形核数目增多,表面越来越致密,硬度和结合力逐渐增大。由于表面生成了具有润滑性的ZnTiO3和ZnO复合相,薄膜的摩擦因数为0.154,磨损率为7.4?10-6mm3/N?m。经过600℃处理后晶粒变大,表面结构变得不致密,导致薄膜的力学性能和摩擦学性能均较差。（4）利用磁控溅射,通过调节沉积工艺参数制备出不同Ag、V含量的双金属氧化物薄膜,在700℃环境下进行退火处理。分析了退火前后形成的不同结构对薄膜力学性能和摩擦学性能的影响。可以看出,随着薄膜中Ag/V的增加,结构越来越致密,硬度和膜基结合力逐渐上升,磨损率基本保持在10-4mm3/N?m数量级。700℃退火处理后,表面生成的具有润滑性的Ag3VO4、V6O13和Ag2O复合相使薄膜具有优异的摩擦学性能。