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新材料技术

需求背景

超滑移涂层是基于在应用中要求物体表面对于水等液体表现出低黏附性和高的滑动性能研究出的复合材料，适用于集水集雾、自清洁、光热除冰等领域。超滑移涂层依靠低的表面能和光滑的表面来实现“滑液拒液”效果，符合要求的廉价氟化物润滑液被应用于制备超滑移涂层，这使得制备出的超滑移涂层既污染环境又不耐用，难以得到实际应用。

耐磨防腐涂层是保证机械器具稳定使用和运行的重要保护性材料，适用于元器件、船舶、航空航天、土木工程、医用器械等领域，且需求量相当大，需求性能持续增高，为满足各种工况、长时间下耐磨损，多种恶劣环境耐腐蚀的高级需求，耐磨防腐涂层一直在推陈出新。但是，根据涂层覆盖基底和应用领域的不同，很难制造出普适性很强的耐磨耐腐涂层，适用于多种工况和多类复杂环境的涂层也亟待研发。

目前企业主要产品为液压机械领域的高压柱塞泵马达。服役条件：满足75MPa高压，-40至250℃温度变化的工况条件下使用，适应工程机械高磨损环境。需要针对此工况，研发一款适用于滑动摩擦的高分子涂层材料。

需解决的主要技术难题

针对公司现有的高压柱塞泵铜合金配油盘产品存在的原材料成本高、服役寿命短等问题，根据客户的需求和降低成本的考虑，公司拟采用钢材复配高分子涂层的方案替代传统耐磨铜合金材料，开发适用于钢材基材的自润滑高分子涂层材料，解决高分子涂层+钢基材料作为滑动摩擦组件使用时所需的性能要求。

期望实现的主要技术目标

要求委外单位完成的技术指标

75MPa负载，涂层干摩擦系数＜***；

75MPa负载，涂层油润滑摩擦系数＜***；

涂层厚度均匀性＜±1μm；

涂层适温性-40℃至250℃；

蓝宝石强度测试，涂层疲劳强度＞100MPa；

涂层表面粗糙度Ra＜***μm；

涂层寿命＞5000h；

钢基涂层替代铜合金测试评价方法。

需求解析

解析单位：浙江省宁波市 解析时间：2023-09-25

干宁

宁波大学

教授

综合评价

与现有技术相比，该研发利用体积小和价格低的400WNd：YAG固体激光器，在铜和铜合金基板或零件上以高温抗磨的钴基合金、硬质碳化钛和固体润滑体氟化钙作为前驱体组元，通过调配各组元体积分数，激光熔覆制备抗磨损并具有低摩擦系数的自润滑复合涂层。该钴基自润滑复合涂层组织致密，无裂纹、气孔，与铜及铜合金形成良好的冶金结合，可形成0.5-1mm的涂层。该研发的制备方法能够精确控制自润滑涂层的厚度及整个过程易于实现自动化控制，具有低能耗，无污染，效率高，成本低的优点。

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