物理氣相沉積硬質耐腐蝕磨損防護涂層 研究進展

何光進，叢大龍，王旋，宋凱強，張敏，何慶兵

（1. 海軍裝備部駐廣州地區軍事代表局，廣州 510200；2. 西南技術工程研究所，重慶 400039）

隨著我國兵器、航空、航天、核能等高新技術領域的迅速發展，對裝備零部件的使用性能要求也越來越高，這導致極端工況下裝備材料的表界面問題也暴露得更加明顯，尤其是機械零部件表面面臨的腐蝕磨損問題更加突出。材料腐蝕磨損過程中，主要影響因素有材料屬性、腐蝕介質、工況和電化學特性，如圖1所示。腐蝕磨損通常指在摩擦和腐蝕介質耦合作用下發生的損傷行為，在腐蝕磨損過程中，相互接觸摩擦的運動面不僅會發生表面磨耗，而且會導致接觸面的保護性氧化膜不斷被破壞，從而使材料基體不斷與腐蝕介質接觸而加速腐蝕，由此形成了腐蝕與磨損的耦合作用，對材料帶來的損傷遠遠大于腐蝕和磨損的簡單疊加。按不同環境類型，磨損腐蝕過程主要有高溫、高濕或高腐蝕性（高腐蝕性包括酸性、堿性、或者中性）的氣體環境、液體環境或混合交互環境下的磨損腐蝕；按典型工況區分則有海水環境下機械運動部件的腐蝕磨損、海洋大氣環境下運動部件腐蝕磨損、生物體液環境下的關節置換構件的腐蝕磨損等。本文將主要針對腐蝕介質液體環境（如海水環境）下金屬材料的腐蝕磨損問題和防護進行相關總結。

圖1 材料腐蝕磨損過程中的主要影響因素 Fig.1 Major factors affecting the material’s corrosion-wear

針對上述材料腐蝕磨損問題，可以通過加入高硬度陶瓷增強顆粒、低摩擦系數潤滑劑等與基體材料復合起到強化作用，或采用系列先進表面防護技術，實現材料表面耐腐蝕抗磨損防護層一體化制備，進而強化基體材料表面的防護性能。……