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聚醚醚酮/黑磷复合涂层的制备及性能研究

聚醚醚酮（PEEK）因其出色的耐高温性、机械性能、自润滑性等，成为市场上最具吸引力的涂料之一。然而对于PEEK涂层的研发和生产，我国始终落后于西方发达国家，市场也长期被外资企业垄断，因此，PEEK涂层的研究具有较好的发展前景和经济效益。黑磷是近年来新兴的二维层状材料，类石墨层状结构赋予了其优异的润滑性能。本课题以块状黑磷作为润滑添加剂，使用刷涂工艺成功制备出黑磷含量1wt.%-6 wt.%的聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层。涂层厚度约60μm。实验结果表明，随着黑磷含量的提高，涂层致密性变差，表面粗糙度也逐渐增大。但涂层的硬度和摩擦学性能有明显改善：黑磷含量为1 wt.%时，硬度达到最大值27.2 HV，相较于纯PEEK涂层（21.8 HV）提高了24.8%；摩擦系数随黑磷含量的增加持续下降，黑磷含量由0提高到6 wt.%，平均摩擦系数由0.2067降低至0.0951。