ZnO-GO杂化材料的制备及其增强无机粘结陶瓷涂层摩擦学性能的研究

作者：汤豪; 刘雅玄; 卞达^*; 郭永信; 赵永武

来源：表面技术, 2021, 50(04): 205-214.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.04.020

• 氧化锌
• 氧化石墨烯
• 陶瓷涂层
• 耐磨性

目的通过制备氧化锌-氧化石墨烯(ZnO-GO)杂化材料并植入陶瓷涂层中,提升氧化石墨烯与涂层界面的结合强度,从而提高涂层的显微硬度和耐磨性。方法利用一种简单的水热法制备了ZnO-GO杂化物,并通过X射线衍射分析(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱和扫描电子显微镜(SEM)对纳米杂化材料进行表征。此外,使用溶胶凝胶法在不锈钢上制备添加不同含量ZnO-GO杂化材料的磷酸盐陶瓷涂层(CBPCs)。通过磨损试验研究陶瓷涂层的磨损行为,并观察涂层的磨损形貌,探讨ZnO-GO涂层的磨损机理。结果 X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)和扫描电子显微镜(SEM)的分析结果表明,Zn O成功修饰在GO表面。ZnO-GO陶瓷涂层均匀致密,平均厚度为150μm,显微硬度为163.5～233.1 HV。在载荷为10 N、往复频率为1 Hz,持续时间为30 min的摩擦条件下,ZnO-GO复合涂层与氮化硅小球对磨的摩擦系数为0.62～0.52,磨损率为3.819×10–4～0.943×10–4 mm3/(N·m)。随着含量的增加,摩擦系数下降,磨损率也减少。结论氧化锌-氧化石墨烯杂化材料的添加可显著提升陶瓷涂层的显微硬度,并降低涂层的磨损率。

• 单位
  江南大学