燃料电池空压机箔片气体轴承涂层摩擦学性能研究

• Published in: 功能材料 Vol. 54; no. 3; pp. 24 - 33
• Main Authors: 张帅帅, 王晓力, 胡燕强, 李志浩, 王晨飞
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 北京理工大学 机械与车辆学院,北京 100081 30.03.2023
• Subjects: 摩擦学性能; 箔片气体轴承; 涂层; 空压机
• ISSN: 1001-9731
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2023.03.004

TH117.1; 为了降低燃料电池空压机箔片气体轴承启停阶段的磨损,需在顶箔表面制备自润滑软涂层,但现有的聚四氟乙烯(PTFE)基或环氧树脂基软涂层仍存在摩擦系数较大或磨损率较高的问题.为此,在镍基高温合金箔片上制备聚酰亚胺(PI)基固体润滑涂层,研究涂层厚度、MoS2纳米粒子掺杂含量和温度对涂层摩擦学性能的影响,并与商用PTFE涂层进行对比.结果表明,随着PI涂层厚度增加,其摩擦系数呈现先基本不变后增大的规律,且存在使摩擦系数最低的最佳涂层厚度.随着MoS2纳米粒子掺杂含量增大,PI复合涂层摩擦系数和磨损率均呈现先减小后增大的规律,当掺杂含量为2.5％时,PI复合涂层摩擦系数低至0.173,磨损率低至9.14×10-6 mm3/(Nm).随着温度增加,PI复合涂层摩擦系数和磨损率呈现先减小后增大的规律,其摩擦系数在0.081～0.173范围,磨损率在3.77×10-6～9.14×10-6 mm3/(Nm)范围,相较于商用PTFE涂层,PI复合涂层摩擦系数最大降低幅度为43.4％,而磨损率更是降低了近两个数量级.