碳化硅陶瓷材料的摩擦与润滑研究进展
罗子超1，刘秀波1，程巍1，李新功1，夏杰2，郑军3(1.中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室；2.湖南工学院智能制造与机械工程学院；3.安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室)
摘要：结构陶瓷材料具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及化学性质稳定等突出优点，被广泛应用于摩擦学领域。随着服役工况的日益复杂，在高温、重载、强辐射等环境下，结构陶瓷摩擦元件的应用仍然面临着巨大的挑战。因此，工业界对陶瓷的摩擦性能提出了更高的要求，降低陶瓷材料的摩擦磨损成为材料科学与摩擦学领域重要课题之一。由于陶瓷材料磨损形式和机理复杂，目前未见通用的摩擦学模型可以解释所有陶瓷的摩擦磨损。本文以碳化硅陶瓷材料为例，对碳化硅的摩擦与润滑研究进展进行了综述，涵盖碳化硅陶瓷的磨损机制，水润滑技术，固体润滑复合材料，表面工程技术及制备工艺等方面，旨在促进SiC 陶瓷材料在摩擦学领域的应用与发展，同时为其他结构陶瓷材料的润滑技术提供参考。
关键词：碳化硅；耐磨减摩；水润滑；固体润滑；表面技术；制备工艺
目录介绍
0 前言
1 碳化硅的磨损机制
1.1 SiC陶瓷的磨损形式
1.2 SiC陶瓷的磨损转变
2 碳化硅水润滑技术
2.2 影响水润滑的主要因素
2.2.1 表面粗糙度
2.2.2 滑动速度与载荷
2.2.3 电势
3 碳化硅基自润滑复合材料
3.1 层状固体润滑剂
3.1.1 碳材料润滑剂
3.1.2 六方氮化硼
3.1.3 氟化钙
3.2 碳纤维增强碳化硅
3.2.1 材料结构对C/SiC摩擦性能的影响
3.2.2 成分含量对C/SiC摩擦性能的影响
3.2.3 石墨化处理对C/SiC摩擦性能的影响
3.2.4 小结
4 表面自润滑技术
4.1 超声波纳米晶体表面改性技术
4.2 非晶碳涂层技术
4.2.1 金刚石涂层
4.2.2 类金刚石涂层
4.2.3 类石墨碳涂层
4.2.4 碳化物衍生碳涂层
4.3 表面织构技术
5 制备工艺
5.1 反应烧结碳化硅
5.2 液相烧结碳化硅
5.3 放电等离子烧结碳化硅
6 展望
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