基于热喷涂技术构筑WC-NiMoCrFeCo涂层在海水环境下的腐蚀与摩擦学行为研究
编号:206
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更新:2026-04-17 10:04:52
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口头报告
摘要
本研究通过将超音速火焰喷涂(HVOF)制备的WC-NiMoCrFeCo涂层置于真实南海环境中进行为期6个月的海水浸泡实验,系统探究了其在海洋环境下的腐蚀与摩擦学行为,取得了一系列突破性发现。核心亮点在于首次发现并阐明了一种在海水浸泡过程中于涂层内部原位生成的新型动态反应产物,该产物呈现出“一体双效”的卓越性能:不仅显著提升了涂层的耐腐蚀性,更展现出惊人的长效自润滑能力。该动态反应产物主要由Ni(OH)₂、NiO和NiCl₂的纳米晶颗粒被碳基非晶物质包裹构成。其在360小时内体积可膨胀约7,289倍,能动态填充并封闭涂层中的微孔与微裂纹。在腐蚀防护方面,该产物发挥类似“沉淀膜与氧化膜型”缓蚀剂的作用,与涂层中固有的条状/片状Cr₂O₃和MoO₃富集区(具有“类石墨烯迷宫效应”)共同构成双重防腐机制,使涂层在浸泡后耐蚀性不降反升。关键电化学指标显著改善:涂层电阻Rf从9.88×10³ Ω·cm²提升至7.74×10⁴ Ω·cm²,腐蚀电流密度Icorr从9.55×10⁻⁷ A/cm²大幅降低至1.09×10⁻⁷ A/cm²。在摩擦学方面,研究发现该动态反应产物可迁移至摩擦界面,形成稳定的润滑膜,赋予涂层卓越的自润滑性能。经海水浸泡后的涂层,其平均摩擦系数从0.48急剧降至0.09(降低81.3%),磨损率从5.99×10⁻⁷ mm³·N⁻¹·m⁻¹降至0.26×10⁻⁷ mm³·N⁻¹·m⁻¹(降低95.7%),且此润滑效果具有长期稳定性。综上所述,本研究揭示了WC-NiMoCrFeCo涂层在真实海水环境中通过原位生成动态反应产物实现腐蚀-磨损协同防护的新机制,为海洋装备关键运动部件长寿命耐磨耐蚀涂层的设计与应用提供了重要的理论依据和新思路。
关键字
海洋环境,热喷涂,腐蚀机理,磨损机理,自润滑,涂层
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