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摘要
目的 通过在磷酸盐复合涂层中添加二氧化硅杂化氮化硼纳米片材料(SiO2-BNNSs)，来提升磷酸盐复合涂层的硬度和耐高温磨损性能。方法 以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源，利用溶胶凝胶法制备了SiO2-BNNSs杂化材料，并作为纳米增强相加入到涂层中。通过X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)对SiO2-BNNSs杂化材料的化学组成和微观形貌进行表征。另外，采用喷涂法制备了不同含量BNNSs和SiO2-BNNSs的磷酸盐复合涂层，通过高温摩擦磨损试验探究了涂层的摩擦磨损行为，对涂层磨痕形貌进行了表征，并探讨了涂层在高温条件下的磨损机理。结果 XPS、SEM和TEM的分析结果表明SiO2成功修饰在BNNSs表面。SiO2-BNNSs磷酸盐涂层相比零含量BNNSs涂层和纯BNNSs涂层表现为更加均匀致密，400℃条件下质量分数为0.4wt.%的SiO2-BNNSs涂层硬度高达261.2 HV。高温摩擦试验表明，BNNSs和SiO2-BNNSs加入，可以减轻涂层的磨损现象。同时温度越高，涂层的耐磨损性能越好，400℃条件下0.4wt.%SiO2-BNNSs涂层的摩擦系数和磨损率分别为0.48和66.24×10-6mm3/(N·m)，耐高温磨损性能表现为最佳。结论 SiO2-BNNSs杂化材料的添加可以明显提升磷酸盐复合涂层的耐高温磨损性能。
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