汽车涂层稳定性和热效应的研究



汽车涂层稳定性和热效应的研究

针对发动机中滚动或滑动接触部位接触压力很高的问题，很多厂商采用类金刚石（DLC）涂层来解决摩擦学接触问题。由于DLC涂层具有较高的耐磨性，在润滑条件下具有较低摩擦性能，因此其被广泛应用到汽车高负荷或高接触压力环境中，以减少摩擦和磨损。由于DLC涂层在常温下具有较好的性能，因此重点研究其在无润滑条件下和不同温度下的磨损性能、摩擦因数和热稳定性。采用干燥往复滑动磨损试验机分析DLC涂层，采用纳米压痕方法测得涂层硬度。

分析了DLC涂层在无润滑条件下温度从室温到480℃下的性能。①在低温下，由于存在作为摩擦接触润滑剂的水膜，因此该涂层的摩擦因数以及磨损都较低；②温度达到一定时，水膜蒸发，摩擦因数和磨损会达到最大值，且DLC涂层开始石墨化；③温度进一步升高时，DLC涂层的石墨化更加明显，由于石墨化接触区的存在，DLC涂层的磨损率下降、摩擦因数减小；④温度达到400℃以上时，DLC涂层性能发生较大改变，磨损速率增加。

分析了润滑条件下摩擦接触对DLC涂层性能的影响。使用盘-盘摩擦计测量DLC涂层接触表面的摩擦因数、旋转速度和接触压力。分析结果表明，由于DLC涂层具有相对较低的热导率，因此其摩擦因数降低了约40%。

刊名：Surface&Coatings Technology（英）

刊期：2015年第284期

作者：J.Becker et al

编译：孙坚