图1为掺杂不同CeO2含量Zr02纳米涂层与铝青铜对摩时的摩擦系数。随着Ce02含量的增加,配对副的摩擦系数逐渐增加。Ce02含量从0增加到20%时,摩擦系数从0.129增加到0.202。图2为纳米Zr02涂层与铝青铜对摩120min后的磨损厚度变化情况。可见,随着Ce02含量的增加,Zr02涂层的磨损量由68um减小到32um,而铝青铜的磨损量从82um增加到135um。纳米ZrO2涂层的磨损量大于铝青铜的磨损量。可见,Ce0,掺杂增强了纳米ZrO2涂层耐磨性,但降低了铝青铜的抗磨能力。

图1涂层的摩擦系数

图2涂层和铝青铜磨损量
铝青铜和Zr02涂层磨损量与涂层的硬度和组织密切相关。涂层的硬度远高于铝青铜的硬度。随着涂层中Ce02含量增加,涂层的硬度也增加,涂层和铝青铜之间的硬度差也增大。铝青铜的硬度低,在应力作用下容易发生塑性变形,被磨掉的部分以粘着形式转移到涂层的表面。陶瓷材料的磨损率和孔隙率关系表明:降低陶瓷材料的孔隙率可以提高陶瓷材料的抗磨损性能。孔隙(尤其是大尺寸孔隙)的存在会引起应力集中,导致裂纹产生,最终造成涂层的剥落,从而降低涂层的抗摩擦磨损性能。
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