增韧SiC陶瓷在蒸馏水润滑下的摩擦学特性

摘要

在ＭＭ－２００块－环接触磨损试验机上，测定了一种增韧ＳｉＣ陶瓷在蒸馏水下自配对、与ＷＣ＋Ｃｏ硬质合金和等离子喷涂Ｃｒ２Ｏ３涂层配对时的磨擦系数和摩损系数；利用ＳＥＭ，ＸＰＳ和ＦＴＩＲ等测试技术，观察和分析了磨痕的形貌和化学组成；讨论了摩擦副材料的显微结构和机械性能对ＳｉＣ陶瓷的摩擦学特性的影响．实验表明：该增韧ＳｉＣ陶瓷在水介质中滑动，ＳｉＣ与水发生化学反应，在磨损表面形成一层由ＳｉＯ２和Ｓｉ（ＯＨ）４组成的表面膜；在ＳｉＣ／ＳｉＣ和ＳｉＣ／Ｃｒ２Ｏ３摩擦副中，ＳｉＣ陶瓷的磨损均主要表现为表面氧化物的不断水解，在磨痕形成超光滑表面，显示出摩损系数小于１０－６ｍｍ３·Ｎ－１·ｍ－１的优异耐磨性能，并在ＳｉＣ／ＳｉＣ摩擦副中实现了摩擦系数为０．０１的流体动压润滑；在ＷＣ＋Ｃｏ／ＳｉＣ摩擦副中，ＳｉＣ陶瓷还表现出微观犁削和微观断裂等磨损机理．