含铌高熵合金薄膜

700℃超低磨损

这种TiAlCrNiSiNbx高熵合金薄膜在高温摩擦下能原位形成梯度纳米结构，有效抑制裂纹并显著提升耐磨性。

Haiyan, Wang · Zeqi, Lin · Qin, Binhao · 孙建芳 · 苏峰华 · 梁忠伟 · 张宇鹏

Tribology International 2024

参数信息

纳米复合层平均晶粒尺寸

3.98 nm

纳米复合层厚度

260 nm

塑性变形区深度

1.2 µm

技术优势

高温下自生成耐磨层

700℃摩擦时，薄膜表面原位生成约260 nm的纳米复合层，其中Al2O3、Cr2O3、SiO2、Nb2O5促进形成致密氧化层，无需外加涂层。

抑制应变局部化

纳米晶金属氧化物和非晶相的协同变形效应抑制应变局部化，从而延缓微裂纹萌生，提高耐磨性。

晶粒细化到3.98 nm

塑性变形区中位错与形变孪晶交互作用导致晶粒显著细化，纳米复合层平均晶粒尺寸为3.98 nm，提高薄膜强度与硬度。

应用场景

• 高温耐磨涂层：替代现有高温耐磨涂层，在700℃下自生成耐磨层，延长部件寿命。
• 航空发动机部件：保护涡轮叶片等高温摩擦部件，抑制微裂纹，提高可靠性。
• 高温轴承：降低轴承在高温下的磨损率，减少停机维护。
• 精密模具：提高模具在高温成型过程中的耐磨性，保持尺寸精度。