含BaSO4鈷基自潤滑復合材料的制備及高溫摩擦學性能

王文杰，崔功軍，楊振偉，師睿博

(1.太原理工大學機械學院，山西太原，030024；2.山西省礦山流體控制工程實驗室，山西太原，030024；3.礦山流體控制國家地方聯合工程實驗室，山西太原，030024)

近年來，雖然我國的某些重點型號飛機已經服役或者即將服役，但是依然存在高可靠性及高功率航空發動機嚴重缺失的問題[1]。在高溫(溫度>500℃)環境下，大量的發動機熱端機械部件在高溫、高壓、高速及高載條件下工作，如燃氣渦輪密封、高溫軸承、軸套、缸壁等，此時潤滑油脂難以提供有效潤滑，其潤滑形式屬于邊界潤滑，導致零部件磨損嚴重[2-4]，這已成為影響系統可靠性和壽命的關鍵問題之一。鈷基合金由于其優異的高溫強度和耐磨性在航空發動機領域普遍使用[5-7]。近些年，鈷基合金的研究已取得了一些進展，MURRAY等[8]研究了CeF3高溫時對鈷合金的摩擦學性能的影響，發現CeF3在500℃以上能起到有效潤滑作用。WANG等[9]研究了釔在室溫到650℃的范圍內對鎢鉻鈷合金磨損性能的影響，發現添加釔后，鎢鉻鈷合金的耐磨性和機械力學性能得到明顯改善。研究結果表明，當釔加入鎢鉻鈷合金時，氧化膜的氧化度大大提高，這可能有助于提高鎢鉻鈷合金在高溫下的性能。但是，這些鈷基復合材料制備時所用的原料成本高，制備難度大且工藝流程較為復雜，故急需研究出一種新型的鈷基自潤滑復合材料[10-13]。BaSO4材料成本較低，與鉬酸鹽等固體潤滑劑可發生協同效應，能在高溫階段為鈷基合金提供很好的潤滑作用[14]。目……