[发明专利]二硫化钼自润滑复合涂层的制备方法及自润滑滑块

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械零件摩擦表面的形成技术，具体是一种二硫化钼自润滑复合涂层的制备方法及自润滑滑块。

背景技术

液态润滑油通常被涂覆在零件的表面已达到减磨润滑的效果，但随着科学技术的发展，润滑油脂已不能满足机械零件发展的需求，特别是高温、真空、化学腐蚀等环境。因此，石墨、二硫化钼、氮化硼等固体润滑剂得到了广泛应用，但这些固体润滑剂一般比较脆，承载能力低。粘结固体润滑涂层是通过粘结剂把固体润滑剂粘结在摩擦副表面，在摩擦磨损过程中，黏着于摩擦表面的固体润滑剂在与对偶材料摩擦时，在对偶材料表面形成转移膜，使摩擦发生在固体润滑剂内部，能够提高润滑效果，但现有的粘结固体润滑涂层在抗磨性能、使用寿命等性能上仍存在不足，制备工艺也较复杂，成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种成本低廉、制备工艺简单、寿命长的二硫化钼自润滑复合涂层的制备方法及自润滑滑块。

本发明的二硫化钼自润滑复合涂层的制备方法包括以下步骤：

1)粘结固体润滑涂层前驱液的配置：石墨、二硫化钼及铜粉复合固体润滑剂分散到粘结剂胶液中，形成粘结固体润滑涂层前驱液；所述粘结剂为磷酸二氢铝粘结剂；组成复合固体润滑剂的三种成份的重量配比为：石墨85％－90％、二硫化钼8％－10％、铜粉2％－5％；所述前驱液总量中各成份的重量配比为：磷酸二氢铝粘结剂10％－15％、复合固体润滑剂85％－90％；

2)固体润滑复合涂层制备：将金属基体经除锈、脱脂、喷砂处理后，将步骤1)的前驱液喷涂到基体表面，再经加热固化处理后形成二硫化钼基复合涂层。

所述步骤2)中加热固化处理的步骤为：在110℃低温固化后，再经1100℃高温烘烤固化1h。

所述磷酸二氢铝粘结剂，由磷酸与氢氧化铝按质量比例为3∶1混合，再加热至120℃，保温20min后制得。

本发明的自润滑滑块包括金属基体和以上述方法涂覆在摩擦工作表面上的二硫化钼自润滑复合涂层。

本发明的二硫化钼自润滑复合涂层具有较好的耐磨性，其基体对润滑涂层提供一定承载能力，固体润滑剂与摩擦表面形成转移膜，具有良好的减摩效果，延长了基体的寿命；同时本发明通过简单的固体润滑涂层形成工艺简单，制备成本低。

具体实施方式

实施例1：

以磷酸二氢铝为粘结剂，磷酸与氢氧化铝混合比例为3∶1(物质的量比)，加热至120℃，保温20min，制得无色透明液体，石墨、二硫化钼及铜粉复合固体润滑剂分散上述粘结剂胶液中，石墨、二硫化钼及铜粉的质量分数分别为85％，10％和5％，复合固体润滑剂与粘结剂的质量分数分别为90％和10％。基体45钢(10mm×10mm×20mm)经除锈、脱脂、喷砂等工艺处理后，将上述粘结固体润滑复合涂层(Ra＝1.10Lm)喷涂在基体表面，在110℃低温固化后，再经1000℃高温烘烤固化1h，形成平均膜厚为15μｍMoS₂基复合涂层，即具有二硫化钼基复合涂层的滑块。

实施例2：

以磷酸二氢铝为粘结剂，磷酸与氢氧化铝混合比例为3∶1(物质的量比)，加热至120℃，保温20min，制得无色透明液体，石墨、二硫化钼及铜粉复合固体润滑剂分散上述粘结剂胶液中，石墨、二硫化钼及铜粉的质量分数分别为90％、8％和2％，复合固体润滑剂与粘结剂的质量分数分别为85％和15％。基体45Cr钢(10mm×10mm×20mm)经除锈、脱脂、喷砂等工艺处理后，将上述粘结固体润滑复合涂层(Ra＝1.10Lm)喷涂在基体表面，在110℃低温固化后，再经1100℃高温烘烤固化1h，形成平均膜厚为15μｍMoS₂基复合涂层，即具有二硫化钼基复合涂层的滑块。

本发明实施例获得的自润滑滑块的性能参数检测结果如下：

性能参数实施例1实施例2膜厚12μｍ15μｍ耐热性能420℃不变色开裂450℃不变色开裂摩擦系数0.380.4