铜基复合发光涂层组织及其摩擦磨损性能

发布时间：2020-05-31 02:23

【摘要】：利用真空热压烧结技术以铜粉、铜铝混合粉、高铝青铜合金粉和磷光粉体SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+、Ba Al2O4∶Eu2+,Dy3+为原料分别制备纯铜、铜铝和高铝青铜系列的铜基复合发光涂层,采用MMW-1A型摩擦磨损试验机测试磷光颗粒掺杂的不同铜基复合涂层的摩擦磨损性能;采用扫描电子显微镜分析摩擦前后复合涂层磨损表面形貌.结果表明:磷光颗粒在3种复合涂层中都是均匀分布于涂层中,与各基体之间形成机械结合;硬质磷光颗粒可以显著增强铜铝基复合发光涂层和高铝青铜基复合发光涂层的耐磨性,其中高铝青铜基复合发光涂层摩擦磨损性能、磨损表面组织均优于铜铝基复合发光涂层,高铝青铜基复合发光涂层的磨损机制主要为磨粒磨损.
【图文】：

究，如声发射［１１］、超声振动［１２］等技术．然而，这些监测手段所采用的测试仪器不仅对外界环境要求高，而且存在难以实时操作等问题．将涂层制备成发光涂层，利用涂层发光性能对涂层磨损状态进行实时监测，是一种简单可行的工程应用技术．长余辉发光材料作为新型无污染蓄光型发光材料已被广泛应用于涂层领域［１３－１５］，不仅能保留涂层特定功能性，而且能够发挥涂层指示功能，而将该材料作为耐磨涂层的掺杂材料应用到磨损涂层的监测，至今鲜有报道．为了更直观更快速地对工件表面涂层的磨损情况进行监测，文献［１６］采用真空热压烧结技术将耐磨蚀铝青铜等合金粉末与发光材料复合，开发出了新型耐磨发光复合涂层，并对其组织及复合涂层发光性鐖４．８ｍｍ×１２．７ｍｍ的３２１不锈钢柱体，施加载荷为３５Ｎ，摩擦转速为８０ｒ／ｍｉｎ，将磨损６０ｍｉｎ内试样进行摩擦磨损即时摩擦系数数据读取并统计分析，计算并取其平均值（均值法）．采用０．１ｍｇ精度的电子天平称量摩擦试验前后试样重量，得其磨损量（称重法）．采用ＪＳＭ－５６００ＬＶ型场发射扫描电镜（ＳＥＭ）观察摩擦磨损试验前后涂层表面形貌，用ＨＢＲＶＵ－１８７．５型布洛维光学硬度计和ＨＶＳ－１０００型数显显微硬度计分别测定试样宏观硬度及显微硬度，载荷为２００ｇ，其中每个测定试样硬度值测５个点，并取其平均值．

流动和物质迁移，慢慢包围住磷光颗粒，分别形成金属铜、铜铝网络；烧结后期，金属晶粒逐渐长大，，在热压作用下颗粒粘结增强性变好，金属基质晶粒间微孔基本消失，表面组织致密，如图２ａ、ｂ所示．而因高铝青铜合金粉与磷光粉末密度差异较大，烧结初期疏松粉体间大部分气孔消失，在压力作用下，高铝青铜合金与磷光粉体颗粒重排、塑性变形、原子扩散而形成粘结面，粘结面持续扩大形成烧结颈．烧结颈在烧结后期受到磷光硬质颗粒阻碍而终止扩大，颗粒间孔隙逐渐形成隔离且闭合的孔隙，如图２ｃ所示，高铝青铜基复合涂层中发光颗粒沿高铝青铜相界相互包围生长．图４为不同金属基复合涂层荧光显微照片．真空热压作用后，ＳｒＡｌ２Ｏ４∶Ｅｕ２＋，Ｄｙ３＋颗粒和ＢａＡｌ２Ｏ４∶Ｅｕ２＋，Ｄｙ３＋颗粒分别发出肉眼可见的黄绿光和蓝色光，发光效果较好．·８·　　　　　　　　　　　　　　　　　　　兰 州 理 工 大 学 学 报　　　　　　　　　　　　　　 　第４１卷

【参考文献】

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本文编号：2689120