Page 95 - 摩擦学学报2025年第8期

第 45 卷 第 8 期 摩擦学学报（中英文） Vol 45 No 8
2025 年 8 月 Tribology Aug, 2025

DOI: 10.16078/j.tribology.2024108 CSTR: 32261.14.j.tribology.2024108
王伊枨, 刘昭, 侯国梁, 马俊凯, 万宏启, 吉利, 周惠娣, 陈建敏. 3种粘结固体润滑涂层的摩擦学及气蚀性能研究[J]. 摩擦学学报
（中英文）, 2025, 45(8): 1193−1205. WANG Yicheng, LIU Zhao, HOU Guoliang, MA Junkai, WAN Hongqi, JI Li, ZHOU Huidi,
CHEN Jianmin. Tribological and Cavitation Erosion Resistance Properties of Three Bonded Solid Lubricating Coatings[J].
Tribology, 2025, 45(8): 1193−1205.

3种粘结固体润滑涂层的摩擦学及气蚀性能研究

3
王伊枨 , 刘 昭 , 侯国梁 , 马俊凯 , 万宏启 , 吉 利 , 周惠娣 , 陈建敏 1,2
1,2
1,2*
1
1,2
1,2
1,2
(1. 中国科学院兰州化学物理研究所 润滑材料全国重点实验室，甘肃 兰州 730000；
2. 中国科学院大学 材料与光电研究中心，北京 100049；
3. 西安航天动力研究所，陕西 西安 710100)
摘 要: 为深入研究航空燃油泵止推轴承表面用粘结固体润滑涂层在极端工况下的失效行为，采用MMW-1立式万
能摩擦磨损试验机和超声振动气蚀试验机对比研究了MoS 2 /石墨基粘结固体润滑涂层、MoS 2 基粘结固体润滑涂层
和石墨基粘结固体润滑涂层3种现役涂层在RP-3航空煤油中的摩擦学性能和气蚀性能；基于光学显微镜(OM)、三维
光学形貌仪和扫描电子显微镜(SEM)分析了涂层原始表面以及摩擦和气蚀后的表面形貌，利用高分辨X射线衍射
仪(XRD)对比了摩擦前后涂层的物相组成，采用拉曼光谱仪对摩擦转移膜和涂层气蚀剥落碎屑的成分进行了表征，
探讨了涂层的防护及失效机理. 结果显示：在RP-3介质中，以石墨为润滑剂的石墨基粘结固体润滑涂层摩擦系数低
3
−6
至0.083，磨损率为1.5×10 mm /(N·m)，表现出最好的摩擦学性能；3种涂层磨斑区域在摩擦前后没有出现物相变
化，保持了良好的摩擦化学稳定性；对偶材料表面形成的转移膜有利于进一步降低摩擦系数. 3种涂层在煤油中的
抗气蚀性能较差，表现出填料率先脱落加速涂层片状剥离的特征；因MoS 2 的承载能力较差且颗粒尺寸偏大，气蚀剥
离程度最为严重，导致MoS 2 /石墨基粘结固体润滑涂层加速气蚀10 h后脱落面积高达95.83%；石墨基粘结固体润滑
涂层抗气蚀性能较好，涂层脱落面积为84.73%，更适合作为止推轴承表面润滑耐磨抗气蚀涂层使用.
关键词: 粘结固体润滑涂层; 摩擦学性能; 气蚀性能; 航空煤油; 失效机理
中图分类号: TH117.1 文献标志码: A 文章编号: 1004-0595(2025)08–1193–13

Tribological and Cavitation Erosion Resistance Properties of
Three Bonded Solid Lubricating Coatings

1,2*
3
1,2
1
1,2
WANG Yicheng , LIU Zhao , HOU Guoliang , MA Junkai , WAN Hongqi ,
1,2
1,2
JI Li , ZHOU Huidi , CHEN Jianmin 1,2
(1. State Key Laboratory of Solid Lubrication, Lanzhou Institute of Chemical Physics,
Chinese Academy of Sciences, Gansu Lanzhou 730000, China;
2. Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences,
Beijing 100049, China;

Received 29 May 2024, revised 6 August 2024, accepted 6 August 2024, available online 2 January 2025.
*Corresponding author. E-mail: hgl@licp.cas.cn, Tel: +86-18394516015.
This project was supported by the Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences (XDB0470102) , the
Central Government Guides Local Science and Technology Development Fund Projects (23ZYQA0320), the Youth Innovation
Promotion Association of the Chinese Academy of Sciences (2020416) and the Longyuan Youth Talent Project.
中国科学院战略性先导科技专项(XDB0470102)、中央引导地方科技发展资金项目(23ZYQA0320)、中国科学院青年创新促进
会会员项目(2020416)和陇原青年英才项目资助.