Si_(3)N_(4)对碳/碳复合材料表面SiC涂层耐磨性的影响

摘要

为了提高碳/碳复合材料表面SiC涂层的耐磨性,采用包埋法和氮化处理制备SiC/Si_(3)N_(4)涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)及摩擦磨损试验,分别评价SiC涂层与SiC/Si_(3)N_(4)涂层的表面形貌、物相组成、磨损形貌及摩擦磨损性能,并研究涂层显微组织结构与磨损机理之间的联系。结果表明:SiC/Si_(3)N_(4)涂层由Si_(3)N_(4)相、SiC相和C相组成,涂层平整且致密;SiC/Si_(3)N_(4)涂层的摩擦系数低于0.05且更稳定;SiC涂层高摩擦系数值的主要磨损机制是黏着磨损和磨料磨损;SiC/Si_(3)N_(4)涂层中形成了一层较薄的润滑膜,并在摩擦磨损的后续阶段降低摩擦系数。Si_(3)N_(4)相的引入可以有效改善SiC涂层的表面结构,使得SiC涂层摩擦系数更小且更稳定,从而提高涂层耐磨性。