摘要

目的 为了实现海洋产业设备的不断优化,提高复合涂层在水环境下的摩擦学性能,扩大复合涂层在水环境中的应用。方法 通过添加不同含量的PS(聚苯乙烯微球)制备多孔磷酸盐粘结复合涂层,再将PAAM-alginate(聚丙烯酰胺-海藻酸盐)水凝胶真空压入多孔涂层中,并利用UV(紫外线)引发聚合,从而制备了PAAM-alginate/磷酸盐粘结复合涂层。此外,利用多功能摩擦试验机、白光干涉仪、SEM和EDS等试验方法,对复合涂层在水环境中的摩擦学特性和微观结构进行了研究。结果 PAAM-alginate水凝胶的压入,降低了复合涂层的表面粗糙度,平均为0.8μm。并且由于水凝胶较强的吸水和溶胀能力,改善了复合涂层的亲水性。更重要的是,PAAM-alginate水凝胶的水化润滑能力有效提高了复合涂层在水环境中的摩擦学性能。其中,具有4wt-%PS的复合涂层显示出最佳摩擦学性能,平均摩擦系数由0.494降到了0.332,磨损率为1.18mm~(3)/(N·m),仅为0wt-%PS的复合涂层磨损率的1/4。水环境下,四种不同PS含量的复合涂层的磨损形式都为疲劳磨损。结论 适量的压入PAAM-alginate水凝胶可以降低复合涂层的表面粗糙度,提高复合涂层亲水性,并提升复合涂层在水环境下的耐磨损性能。