中科院宁波材料所新型耐磨涂层寻找产业化合作企业
摩擦与磨损是自然界广泛存在的物理现象,与人类生活和生产的许多方面密切相联。通过施加表面涂层,可以调节和控制工件在运动接触中的摩擦与磨损行为,有效提高其寿命,拓宽其使役范围。磨损率是评价涂层耐磨能力及工程化潜力最关键的指标。目前,主流的PVD(物理气相沉积法)耐磨表面防护涂层的典型磨损率在10-15 m3/N m量级或更高。为降低磨损率,国内外研究者多采用引入更复杂涂层结构(如纳米叠层)、表面处理(ABS技术)、或复杂的电源(如HIMPIMS电源)的思路,但效果不明显。
中科院宁波材料所副研究员葛芳芳博士和她所属的研究团队3年前承担了浙江省自然科学基金资助的项目,题为“V-Si-N纳米复合硬质涂层的自组织生长及高温自润滑行为研究”。在该项目和其他基金项目的共同资助下,团队如今已获得了预期的研究目标和成果,但苦于找不到愿意提供人力物力进行较长时间试验的合作企业,使得这项成果不能尽快实现产业化。
葛芳芳博士近日在接受记者走访时表示:“对于我们涂层研发者而言,获得相关力学和摩擦学性能是比较容易的,因为有标准化的评价手段;但评估涂层在实际应用的使役效果则比较困难,离不开对具体使役过程的种种考虑。非常期望能和企业合作,评估涂层的实际使役能力,获得一线的使用数据对涂层设计和优化具有非常重要的实际作用,也是涂层真正能走向实际应用不可避免的一个环节。”
据了解,针对现有“硬质涂层改良法”的不足,该项目提出了“润滑涂层纳米结构强化法”的新思路,设计了V-Si-N纳米复合涂层,并对其摩擦学行为展开探讨。开发的V-Si-N纳米复合涂层具有非常好的耐磨性,其磨损率(在10-17 m3/N m量级)与文献报道的纳米多层涂层和碳基涂层的最优数据相比拟,这证明了“润滑涂层纳米结构强化法”的设计思路是正确可行的,并且该类涂层克服了纳米多层结构制备设备要求高、工艺复杂等缺点。
近几个月来,该研究团队努力开展V-Si-N纳米复合涂层的应用研究,已经与省外一家企业进行了不锈钢高精度切削加工测试。结果表明,本涂层优势明显,不仅刀具寿命长,而且被加工工件表面光洁度好(可达8级),精度高。该研究团队希望有更多的企业,结合其具体应用,继续合作,促进这类涂层产品的产业化进程。
(来源:科技新闻网)