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航空发动机燃油泵侧板、轴承等部件的正常运行需要满足高速、重载、高温等苛刻应用条件要求,常规油脂润滑难以胜任,固体润滑涂层技术的研究具有重要理论和应用价值。为延长固体润滑涂层在恶劣环境下的有效使用寿命,本文研制了一种耐磨涂层配方并设计了对应的制备工艺参数。首先,根据文献调研与试验筛选并确立了粘结固体润滑涂层的粘结体系、润滑剂等组成成分,以响应曲面设计法(Response Surface Methodology,RSM)对配方成分用量进行研究,借助Design Expert 10.0.4软件建立成分用量与耐磨寿命之间的数学模型并分析,得出最佳的配方设计方案。结果显示新配方的涂层耐磨寿命在500N、200r/min工况下达到了 380min,与预测值比较符合,远高于市场同类成熟商品。然后通过试验的方式,设计了针对新配方的工艺参数,包括除锈所用砂纸目数、超声除油、固体添加剂表面改性处理方法、涂料配制的操作步骤、喷枪口径、喷涂距离、固化温度与时间。对制备好的涂层进行外观、膜厚、附着力等理化性能测试,各项指标均符合要求。最后,利用M-2000环块线接触摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦学性能,并借助SEM、EDS探索涂层磨损机理。主要探讨了基体材料(Fe、Cu、12Cr)、基体硬度、油液环境对涂层摩擦系数与磨损量的影响。结果显示:以12Cr作为基材的涂层摩擦系数较低且磨损量最小;高硬度材料能减少磨损;所研制的涂层在油液环境下耐磨性能优异。重点分析了涂层在不同载荷下的摩擦学性能与磨损机制,随载荷的增加,摩擦系数呈下降趋势,磨损量则逐步升高,涂层磨损形式分别为轻微磨粒磨损、磨粒磨损与粘着磨损、磨粒磨损与粘着氧化磨损、胶合磨损。本文比较系统地对涂层配方进行了组分挑选与用量优化,制定了对应制备工艺并对其摩擦学性能进行了表征,为该类涂层的设计与应用提供了理论和试验支持。