GO-TiO2对磷酸盐粘结涂层耐磨损性能的影响

作者：卞达; 倪自丰; 钱善华; 王永光; 赵永武^*

来源：表面技术, 2021, 50(04): 56-61.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.04.004

• 氧化石墨烯
• 粘结涂层
• 磨损
• 裂纹
• 界面结合

目的提高磷酸盐粘结涂层的耐磨损性能。方法以3-氨基丙基三乙氧基硅烷为纽带,制备氧化石墨烯-二氧化钛复合材料(GO-TiO2),并作为增强相加入涂层中。通过SEM和FTIR,对GO-TiO2的微观结构和官能团进行表征,采用维氏硬度计对涂层显微硬度进行测量,利用摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦学行为,采用白光干涉仪和SEM对涂层磨痕微观结构进行表征。结果二氧化钛和氧化石墨烯通过化学键连接在一起,且由于二氧化钛的存在,氧化石墨烯表面变得粗糙,从而加强机械啮合作用,提高了涂层其他组分与氧化石墨烯的界面结合力。随着GO-TiO2的加入,涂层的显微硬度增加。未添加GO-TiO2涂层的显微硬度为207.4HV0.3,添加1.0%(质量分数)GO-TiO2时,涂层的显微硬度增加至260.4 HV0.3。涂层的摩擦因数随着GO-TiO2的加入稍微降低,而涂层的耐磨损性能显著增加。未添加GO-TiO2涂层的摩擦因数为0.51左右,磨损率为2.17′10–4 mm3/(N·m),当添加1.0%GO-TiO2时,涂层摩擦因数和磨损率分别降低至0.45和0.51′10–4 mm3/(N·m)。结论涂层磨损主要是由脆性剥落引起的,而且GO-TiO2的添加并未改变涂层磨损机制。GO-TiO2通过抑制裂纹的拓展,提高了涂层的耐磨损性能。

• 单位
  机电工程学院; 苏州大学; 江南大学