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专利摘要

本发明提供了一种环境湿度自适应润滑复合涂层及其制备方法和应用，涉及摩擦磨损防护技术领域。本发明提供的环境湿度自适应润滑复合涂层，包括沉积在基底上具有微米孔阵列的多孔钛碳氮涂层和填充在所述多孔钛碳氮涂层的微米孔阵列中的二硫化钼润滑相。本发明提供的环境湿度自适应复合涂层为摩擦诱导二硫化钼润滑相释放的钛碳氮基涂层，二硫化钼的填充大大提高了涂层在低相对湿度的减摩耐磨润滑性能，具体地，在低相对湿度环境的滑动摩擦中钛碳氮微米孔中的二硫化钼能够持续供给至摩擦接触面，在高相对湿度环境的滑动摩擦中钛碳氮中的碳能够持续供给至摩擦接触面，从而在干湿环境转变中持续提供减摩润滑效果，维持较低的摩擦系数。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202410256730.1
申请日期:
2024-03-07
专利申请人:
分类号:
C23C14/06 ; C23C14/32 ; C23C14/58 ; C23C18/12 ; C23C14/16
发明/设计人:
徐书生，乐凯，梁津瑞，柳宇震，郑力玮，刘维民
权利要求: 1.一种环境湿度自适应润滑复合涂层，其特征在于，包括沉积在基底上具有微米孔阵列的多孔钛碳氮涂层和填充在所述多孔钛碳氮涂层的微米孔阵列中的二硫化钼润滑相。2.根据权利要求1所述的环境湿度自适应润滑复合涂层，其特征在于，所述微米孔阵列的孔径为0.3～1.5微米。3.根据权利要求1所述的环境湿度自适应润滑复合涂层，其特征在于，所述基底与多孔钛碳氮涂层之间还包括层叠的钛过渡层和氮化钛过渡层，所述钛过渡层沉积在基底表面；所述钛过渡层和氮化钛过渡层的厚度独立地为200～300nm。4.权利要求1～3任意一项所述环境湿度自适应润滑复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在基底上沉积多孔钛碳氮涂层；所述沉积为多弧离子镀沉积，以钛金属靶为靶材，以氮气和乙炔为工作气体，所述沉积的过程中，基底法线与钛金属靶法线的夹角为75～85°；将所述多孔钛碳氮涂层浸泡在四硫代钼酸铵水溶液中进行超声处理，得到复合有二硫化钼前驱体的钛碳氮涂层；将所述复合有二硫化钼前驱体的钛碳氮涂层进行热分解，得到所述环境湿度自适应润滑复合涂层。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述多弧离子镀沉积的条件包括：靶基距为40～60mm，真空度为0.2～1.0Pa，氮气的气流量为120～600sccm，乙炔的气流量为40～200sccm，弧电流为60～80A，沉积时间为40～50min。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述四硫代钼酸铵水溶液的浓度为5～40mg/mL。7.根据权利要求4或6所述的制备方法，其特征在于，所述超声处理的次数为2～4次，单次超声处理的时间为30～60min。8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述热分解在氮气和氢气的混合气氛中进行，所述混合气氛中氮气的气流量为40～80sccm，氢气的气流量为20～40sccm。9.根据权利要求4或8所述的制备方法，其特征在于，所述热分解的温度为250～450℃，时间为40～60min。10.权利要求1～3任意一项所述环境湿度自适应润滑复合涂层或权利要求4～9任意一项所述制备方法制备得到的环境湿度自适应润滑复合涂层在润滑减摩领域中的应用。