箔片轴承摩擦表面涂层的新方法

箔片轴承摩擦表面涂层的新方法摘要：

本文提出了一种新的箔片轴承涂层方法，该方法采用电化学沉积技术得到Ni-W-P涂层，并通过热处理进行转化，形成Ni3P抗磨损层。使用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱（EDS）和X射线衍射（XRD）对涂层进行了表征。结果表明，Ni3P抗磨损层的硬度为685HV0.1，比未涂层的箔片轴承高46％，摩擦系数为0.015，比未涂层的箔片轴承低60％，且在潜伏期间稳定性更好。因此，该涂层方法为箔片轴承提供了一种有效的防磨损方法。

关键词：箔片轴承；涂层；Ni-W-P；Ni3P抗磨损层

Introduction：

在机电设备中，箔片轴承是一种经常使用的高速轴承。然而，由于其运行时高速摩擦和高温情况容易导致摩擦表面磨损，这会导致设备性能下降，因此需要采用一些有效的防磨损手段来解决这一问题。

涂层技术是一种有效的防磨损手段，通过在摩擦表面上形成一层涂层来防止磨损。目前，在箔片轴承中应用比较广泛的一种涂层技术是电化学沉积，它具有成本低、技术稳定等优点。

本文提出了一种新的箔片轴承涂层方法，该方法采用电化学沉积技术得到Ni-W-P涂层，并通过热处理进行转化，形成Ni3P抗磨损层。

Experimental：

制备试样：选用δ13.97mm、δ7.4mm厚的箔片轴承，通过机械打磨、超声清洗等方式制备得到试样。

涂层制备：采用电化学沉积技术，在PH=3、电流密度为3A/dm2下，以氧化钨、磷酸二氢钠、氯化镍为原料制备Ni-W-P涂层。

热处理：将涂层试样置于升温炉中，在600℃下保温2h，形成Ni3P抗磨损层。

试验条件：使用万能试验机进行滑动摩擦试验，载荷为50N、转速为1000rpm、滑动距离为1000m，润滑方式为润滑油。

表征方法：使用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱（EDS）和X射线衍射（XRD）对涂层进行了表征。

ResultandDiscussion：

SEM像和EDS图表明，涂层表面均匀，且由元素Ni、W、P组成。

XRD图表明，热处理后Ni-W-P涂层中形成了Ni3P结晶，且在(111)晶面上具有良好的择优取向，形成了抗磨损层。

滑动摩擦试验结果表明，涂层试样的摩擦系数为0.015，比未涂层试样的摩擦系数低60%。Ni3P抗磨损层的硬度为685HV0.1，比未涂层的箔片轴承高46％，在潜伏期间稳定性更好。

Conclusion：

本文提出了一种新的箔片轴承涂层方法，该方法采用电化学沉积技术得到Ni-W-P涂层，并通过热处理进行转化，形成Ni3P抗磨损层。所制备的箔片轴承涂层硬度高、摩擦系数低，是一种有效的防磨损方法，可在机电设备中得到广泛应用。该涂层方法具有工艺简单、成本低、涂层表面平整、均匀等优点。由于其在箔片轴承上的良好性能，该方法还可以应用于其他高速轴承上。

除了涂层技术外，还可以采用其他防磨损手段，如添加摩擦学改性剂、改进润滑方式、优化结构设计等。这些方法可以有效减少箔片轴承的磨损，提高设备的使用寿命和性能。

值得注意的是，在实际应用中，涂层的合适厚度、热处理条件等都会影响其性能。因此，在采用涂层技术时，需要进行充分的实验研究，优化涂层制备工艺，以获得最佳的防磨损效果。

综上所述，涂层技术是一种有效的防磨损手段，可以为箔片轴承等高速轴承提供良好的性能。未来，随着材料科学和表面技术的不断发展，涂层技术在机电设备领域的应用前景还将更加广阔。除了箔片轴承，涂层技术还在许多其他高速轴承上得到了应用。例如，在汽车发动机领域，涂层技术可以用于活塞环、气门、曲轴等部件，以减少摩擦损失、延长使用寿命、提高发动机效率。

在航空航天领域，涂层技术也被广泛应用于发动机、涡轮机等设备，以提高其在极端温度和压力条件下的性能。此外，涂层技术还可以用于太阳能电池板、风力涡轮叶片等领域，以提高能源转换效率和使用寿命。

未来，随着涂层技术和材料科学的不断进步，涂层的性能将得到进一步提升，可以实现更好的防磨损、抗腐蚀、隔热等效果。另外，涂层的制备技术也将更加智能化和自动化，以满足工业化生产的需求。

总之，涂层技术是一种重要的表面工程技术，可以提高材料的性能、改善器件的功能，并为设备的维护和保养提供有效的解决方案。在未来，涂层技术将在更多的领域得到应用，为工业生产和技术发展做出更大的贡献。涂层技术的发展趋势主要包括以下几个方面：

首先，涂层材料的多样性和组合性将得到进一步增强。随着材料科学的不断发展和涂层制备技术的不断创新，各种新材料涂层将不断涌现。同时，不同材料间的组合、混合进行涂层制备，以达到更好的综合性能也将成为发展方向。

其次，纳米涂层将成为涂层技术的研究热点。纳米涂层具有高硬度、高密度、耐磨损、耐腐蚀等优点，可以提高器件的使用寿命和性能。另外，纳米涂层的涂料粘附力和抗脱落性也将得到进一步提高。

第三，涂层技术将与先进制造技术进行深度融合。例如，3D打印和纳米小区间制造等技术可以制备复杂形状和独特性能的涂层，提高涂层制备的精度和效率，为涂层应用提供更多新的可能性。

最后，涂层技术将面临环保和可持续发展方面的挑战。涂层材料的制备和涂层过程中可能会产生环境污染和危害，因此需要加强环保意识和技术创新，探索更加环保和可持续的涂层材料和生产工艺。

在未来，涂层技术将继续为各个领域的机电装备和器件提供更加先进和高效的技术保障，同时也需要与其他技术领域不断交流和融合，共同推动涂层技术的创新和发展。另外，随着人们对于环保、能源节约的要求不断提高，涂层技术将逐渐向更加环保和节能方向发展。例如，绿色涂料和水性涂料可以降低涂层制备和使用过程中的VOC（挥发性有机物）排放，减少对环境的污染。同时，隔热、保温涂料、自清洁涂料等新兴的涂层应用，可以提升建筑物的节能性能，减少能源消耗。

此外，涂层技术在先进工业制造、电子封装、航空航天、汽车制造等行业有着广泛的应用，相关研发工作将持续进行。同时，人工智能、机器学习等新技术的应