MoS2/Ti3C2Tx对磷酸盐涂层宽温域摩擦学性能的影响

摘要：

目的 以MoS2/Ti3C2Tx为固体润滑剂,在25(室温)～400℃下制备具有优异摩擦学性能的MoS2/Ti3C2Tx磷酸盐涂层,并研究它在不同温度下的减摩抗磨机制.方法 以氢氟酸为MAX相(Ti3AlC2)粉体的蚀刻剂,制备具有"手风琴"形貌的Ti3C2Tx MXene.以硫脲、钼酸铵、MXene为原料,制备MoS2/Ti3C2Tx复合材料.以Al(H2PO4)3为黏结剂,以CuO为固化剂,分别以Ti3C2Tx和MoS2/Ti3C2Tx为固体润滑剂,制备Ti3C2Tx磷酸盐涂层和MoS2/Ti3C2Tx磷酸盐涂层.通过高温摩擦磨损试验机和光学数码显微镜测试涂层在25～400℃时的摩擦因数和磨损率,采用扫描电子显微镜和显微共焦激光拉曼光谱仪分析磨痕表面形貌、物相,进而探讨磨损机理.结果 当Ti3C2Tx与Al(H2PO4)3的质量比为2:1时,Ti3C2Tx磷酸盐涂层在室温(25℃)下的摩擦因数和磨损率均最低,分别为0.38和2.75×10?4 mm3/(N·m).在Ti3C2Tx表面负载MoS2,将MoS2/Ti3C2Tx作为固体润滑剂,能够显著降低磷酸盐涂层在25～400℃下的摩擦因数,同时磨损率也有所降低.MoS2/Ti3C2Tx磷酸盐涂层在室温下的摩擦因数低至0.11,相较于Ti3C2Tx磷酸盐涂层降低了71.1％,其磨损率相较于Ti3C2Tx磷酸盐涂层降低了1个数量级.在25～400℃范围内,MoS2/Ti3C2Tx磷酸盐涂层的摩擦因数均低于0.21.随着温度的升高,摩擦因数呈先减小后增大的趋势,磨损率整体上呈增大趋势.结论 相较于Ti3C2Tx磷酸盐涂层,MoS2/Ti3C2Tx磷酸盐涂层在25～400℃下的摩擦学性能均得到显著提升.

关键词：Ti3C2Tx、宽温域、摩擦磨损性能、磷酸盐涂层、磨损机制

所属期刊栏目：53

分类号：TB37(工程材料学)

在线出版日期：2024-02-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：56-64