【编号】2023-29

【题名】燃料电池空压机箔片气体轴承涂层摩擦学性能研究

【作者】张帅帅，王晓力，胡燕强等

【机构】北京理工大学机械与车辆学院

【刊名】功能材料（2023年03期）

【文摘】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^-6mm³/(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。