一种材质航空固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202510396955.1 申请日 2025-04-01
公开(公告)号 CN119909916A 公开(公告)日 2025-05-02
申请人 西安智同航空科技有限公司; 申请人类型 企业
发明人 王利强; 吴承浩; 王全旺; 第一发明人 王利强
权利人 西安智同航空科技有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 西安智同航空科技有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:陕西省 城市 当前专利权人所在城市:陕西省西安市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:陕西省西安市国家航空高技术产业基地齐飞路789号 邮编 当前专利权人邮编:710089
主IPC国际分类 B05D7/14 所有IPC国际分类 B05D7/14B05D3/00B05D3/06B05D5/00B05D7/24B05D7/00C09D179/08C09D5/08C09D7/62C09D7/63
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 8 专利文献类型 A
专利代理机构 专利代理人
摘要 本 申请 涉及金属保护技术领域,具体公开了种 钛 材质航空 紧 固件 表面涂覆二硫化钼保护层的方法,包括如下步骤:S1.紧固件 表面处理 :对紧固件表面进行 抛光 ,得到表面粗糙度为0.05‑0.07微米的紧固件,使用 有机 溶剂 清洗处理后,使用脉冲 激光束 在材料表面形成蜂窝状微孔阵列,孔径5‑10μm,深度20‑50μm,得到经过预处理的紧固件;S2.涂覆二硫化钼涂层:将二硫化钼涂层涂覆后在经过预处理的紧固件表面,室温下存放12h后涂覆疏 水 保护层;S3.室温 固化 :将涂覆完疏水保护层的紧固件室温下固化4‑6h,得到。本申请的方法可用于航空钛材质紧固件表面保护,具有 耐磨性 好以及耐 腐蚀 性好的优点。
权利要求

1.一种材质航空固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.紧固件表面处理:对紧固件表面进行抛光,得到表面粗糙度为0.05‑0.07微米的紧固件,使用有机溶剂清洗处理后,使用脉冲激光束在紧固件表面形成蜂窝状微孔阵列,孔径
5‑10μm,深度20‑50μm,得到经过预处理的紧固件;
S2.涂覆二硫化钼涂层:将二硫化钼涂层涂覆在经过预处理的紧固件表面,室温下存放
12h后涂覆疏保护层;
S3.室温固化:将涂覆完疏水保护层的紧固件室温下固化4‑6h。
2.根据权利要求1所述的一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,其特征在于:所述二硫化钼涂层中含有如下重量份原料:
聚酰亚胺树脂20‑30份、二硫化钼8‑12份、偶联剂1‑2份、钛烷偶联剂0.5‑1.5份、1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐20‑25份、石墨烯5‑8份、苯并三氮唑0.5‑0.8份。
3.根据权利要求1所述的一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,其特征在于:所述二硫化钼涂层制备包括以下步骤:
(1)将二硫化钼与氨基硅烷偶联剂分散在乙醇中超声处理,离心分离洗涤干燥后得到预处理的二硫化钼;
(2)将氧化石墨烯和钛烷偶联剂混合球磨得到预处理过的氧化石墨烯;
(3)将聚酰亚胺树脂溶解于1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐,加热至55‑65℃搅拌至完全溶解,依次加入预处理后的二硫化钼与氧化石墨烯、苯并三氮唑,超声分散均匀后得到浆料即为二硫化钼涂层。
4.根据权利要求1所述的一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,其特征在于,所述疏水保护层包括如下重量份原料:氟硅烷类化合物3‑5份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷1‑2份、全氟聚醚5‑8份、氢氟醚10‑15份、甲基三甲氧基硅烷0.5‑1份。
5.根据权利要求4所述的一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,其特征在于:所述氟硅烷类化合物为十三氟辛基三甲氧基硅烷。
6.根据权利要求1所述的一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,其特征在于:所述脉冲激光束处理过程中,使用氮气作为载气,通入了体积浓度为5‑10%的硫化氢气体。
7.根据权利要求1所述的钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,其特征在于:在涂覆二硫化钼涂层时在70‑90℃的温度下进行。
8.根据权利要求2所述的一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,其特征在于:所述二硫化钼涂层中还包括1‑3份的羟基硅酸镁。

说明书全文

一种材质航空固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法

技术领域

[0001] 本申请涉及金属保护技术领域,更具体地说,它涉及一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法。

背景技术

[0002] 在航空航天领域,钛及其合金因具有卓越的强度重量比、出色的耐腐蚀性和生物相容性,被广泛应用于制造各种关键部件,尤其是紧固件。然而,钛材质航空紧固件在实际使用过程中面临着多重挑战,这些挑战主要源于其特定的服役环境和应用需求。
[0003] 首先,钛合金虽然机械强度高,但表面硬度相对较低,这导致其在高负荷和频繁运动的应用场景下容易出现磨损现象。特别是在高温环境中,钛合金的耐磨性能会显著下降,增加了部件失效的险。因此,如何有效降低钛材质航空紧固件的摩擦系数,并提升其耐磨性能,成为亟待解决的关键问题。
[0004] 其次,尽管钛合金本身具有较好的耐腐蚀性,但在某些特殊环境条件下,如含有氯离子的潮湿环境,钛合金仍可能遭受局部腐蚀或腐蚀开裂等严重问题。此外,当钛合金与其他金属接触时,还可能发生电偶腐蚀,进一步加剧了材料的损坏风险。因此,采取有效的防腐措施以延长钛材质航空紧固件的使用寿命至关重要。发明内容
[0005] 为了提高航空紧固件的耐磨性与耐腐蚀性能,本申请提供一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法。
[0006] 本申请提供的一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,采用如下的技术方案:一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,包括如下步骤:
S1.紧固件表面处理:对紧固件表面进行抛光,得到表面粗糙度为0.05‑0.07微米的紧固件,使用有机溶剂清洗处理后,使用脉冲激光束在紧固件表面形成蜂窝状微孔阵列,孔径5‑10μm,深度20‑50μm,得到经过预处理的紧固件;
S2.涂覆二硫化钼涂层:将二硫化钼涂层涂覆在经过预处理的紧固件表面,室温下存放12h后涂覆疏保护层;
S3.室温固化:将涂覆完疏水保护层的紧固件室温下固化4‑6h。
[0007] 通过采用上述技术方案,通过对紧固件表面进行精细抛光,并使用脉冲激光束制造蜂窝状微孔阵列,增加了表面积和涂层附着点,从而显著提升了涂层的附着力和均匀性。接着,涂覆含有二硫化钼的涂层,并在其上施加疏水保护层,不仅利用了二硫化钼作为固体润滑剂降低摩擦系数、增强耐磨性的特点,还通过疏水层进一步提高了抗腐蚀能力和防水性。最后,在室温条件下进行固化处理,确保涂层能够在不破坏其结构的情况下达到最佳的物理和化学稳定性。这种复合涂层的设计显著增强了钛材质航空紧固件的耐磨性、抗腐蚀性和使用寿命,同时简化了处理工艺,使其更适合应用于对耐久性和可靠性要求极高的航空航天领域。
[0008] 可选的,所述二硫化钼涂层中含有聚酰亚胺树脂20‑30份、二硫化钼8‑12份、偶联剂1‑2份、钛烷偶联剂0.5‑1.5份、1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐20‑25份、石墨烯5‑8份、苯并三氮唑0.5‑0.8份。
[0009] 通过采用上述技术方案,聚酰亚胺树脂作为耐高温基体,提供机械强度与成膜性;二硫化钼通过层状滑移结构降低磨损,其表面经氨基硅烷偶联剂修饰,通过‑Si‑O‑Mo键增强与树脂的界面结合;钛烷偶联剂桥接氧化石墨烯与树脂,利用GO(氧化石墨烯)的二维穿插结构提升承载能力并抑制MoS2(二硫化钼)氧化;苯并三氮唑吸附于金属表面形成钝化膜,与GO物理屏障协同阻断腐蚀路径。其机理核心为“树脂基体‑润滑增强‑界面键合‑防腐协同”,综合实现高耐磨、耐高温及长效防腐的一体化性能。
[0010] 可选的,所述二硫化钼涂层制备包括以下步骤:(1)将二硫化钼与氨基硅烷偶联剂分散在乙醇中超声处理,离心分离洗涤干燥后得到预处理的二硫化钼;
(2)将氧化石墨烯和钛烷偶联剂混合球磨得到预处理过的氧化石墨烯;
(3)将聚酰亚胺树脂溶解于1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐,加热至55‑65℃搅拌至完全溶解,依次加入预处理后的二硫化钼与氧化石墨烯、苯并三氮唑,超声分散均匀后得到浆料即为二硫化钼涂层。
[0011] 通过采用上述技术方案,首先将二硫化钼与氨基硅烷偶联剂在乙醇中超声分散并进行离心洗涤干燥,增强了其与树脂基体的界面结合力;同时,通过球磨处理氧化石墨烯与钛烷偶联剂,改善了氧化石墨烯的分散性和与基体的相容性。随后,在聚酰亚胺树脂溶解于离子液体(1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐)的过程中,依次加入预处理后的二硫化钼与氧化石墨烯以及苯并三氮唑,并经过超声分散形成均匀浆料,得到具有良好耐磨性与耐久性的二硫化钼涂层。
[0012] 可选的,所述疏水保护层包括如下重量份原料:氟硅烷类化合物3‑5份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷1‑2份、全氟聚醚5‑8份、氢氟醚10‑15份、甲基三甲氧基硅烷0.5‑1份。
[0013] 通过采用上述技术方案,氟硅烷类化合物通过长氟链提供低表面能,全氟聚醚动态润湿填充微孔并降低摩擦系数,两者协同构建超疏水态;环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷与甲基三甲氧基硅烷通过水解缩合反应形成致密Si‑O‑Si网络,前者环氧基与底层聚酰亚胺反应增强界面结合,后者加速交联缩短固化时间;氢氟醚作为溶剂调控粘度,挥发后诱导氟硅烷与全氟聚醚定向排列,形成微纳粗糙结构。其机理核心为“低表面能+微纳结构+强界面键合”,最终实现耐磨、耐腐蚀的多功能防护。
[0014] 可选的,所述氟硅烷类化合物为十三氟辛基三甲氧基硅烷。
[0015] 通过采用上述技术方案,十三氟辛基三甲氧基硅烷具有超低表面能,能够赋予保护层表面优异的疏水性能。同时,其短碳链结构有助于提高在溶剂中的溶解度,从而有效避免结晶问题的发生。十三氟辛基三甲氧基硅烷与配方中的环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷及甲基三甲氧基硅烷协同作用,共同构建了一个致密的Si‑O‑Si网络结构。这一结构不仅显著增强了涂层的整体稳定性和机械强度,还大大提升了涂层与底层二硫化钼涂层之间的界面结合力。
[0016] 可选的,所述脉冲激光束处理过程中,使用氮气作为载气,通入了体积浓度为5‑10%的硫化氢气体。
[0017] 通过采用上述技术方案,硫化氢气体在激光高温下分解为活性硫原子和氢气,硫原子与钛合金表面反应生成纳米级硫化钛层,显著提升其耐磨性,同时硫原子与后续涂覆的二硫化钼涂层形成Ti‑S‑Mo化学键,提升涂层结合强度,蜂窝状微孔阵列通过机械互效应增强二硫化钼涂层的抗剪切性能,并储存硫化物作为自润滑储备;氮气抑制钛表面氧化,维持硫化反应纯度,从而提高紧固件表面的耐摩擦、耐腐蚀性能。
[0018] 可选的,在涂覆二硫化钼涂层时在70‑90℃的温度下进行。
[0019] 通过采用上述技术方案,当加热至70‑90℃时,涂层中氧化石墨烯中的π电子与离子液体中的正电子通过π‑π堆叠作用诱导离子液体分子排列成松散结构,使涂层的整体粘度显著下降,这有助于其在基材上形成更加平滑和连续的涂层,实现更均匀、细腻的涂覆效果,减少涂层内部缺陷的可能,而在温度降低后材料会恢复粘稠的状态,将二硫化钼颗粒整齐的排列固定在材料表面,这种垂直排列的结构让涂层的润滑性能大幅提升,提高材料的耐磨性能。
[0020] 可选的,所述二硫化钼涂层中还包括1‑3份的羟基硅酸镁。
[0021] 通过采用上述技术方案,羟基硅酸镁具有层状硅酸盐结构,能够与二硫化钼的六方晶格协同作用,可进一步降低摩擦系数,并提升涂层的承载能力。
[0022] 综上所述,本申请具有以下有益效果:1、本申请通过对钛材质航空紧固件表面进行精细预处理,结合脉冲激光束形成的蜂窝状微孔阵列,极大地增加了涂层与基材的接触面积和附着点,显著提升了涂层的附着力和均匀性。涂覆含有二硫化钼等高性能材料的复合涂层,并在其上施加疏水保护层,不仅利用了二硫化钼的固体润滑特性,还通过疏水层提高了抗腐蚀和防水性能。这些措施共同作用下,钛材质航空紧固件的耐磨性与使用寿命得到了显著提升,满足了航空航天领域对耐久性和可靠性的极高要求。
[0023] 2、本申请中二硫化钼涂层中加入了聚酰亚胺树脂、氧化石墨烯、羟基硅酸镁等成分,利用其优异的机械强度和层状滑移特性,大幅降低了摩擦系数和磨损率。同时,疏水保护层的引入,特别是氟硅烷类化合物、全氟聚醚等成分,赋予了涂层超低表面能和出色的防水性能,有效阻止了水分和其他腐蚀介质的侵入,延缓了MoS2的氧化降解过程。
[0024] 3、本申请的方法,在70‑90℃下涂覆二硫化钼涂层,涂层的整体粘度显著下降,有助于形成更加平滑和连续的涂层,减少内部缺陷的可能性。冷却后,材料恢复粘稠状态,将二硫化钼颗粒整齐地排列固定在材料表面,从而极大提升涂层的耐磨性能。

具体实施方式

[0025] 以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0026] 实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027] 二硫化钼粒径1‑2μm,纯度>99%,CAS:1317‑33‑5;1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐购自湖北兴琰新材料科技有限公司,CAS:174501‑64‑5;金刚石抛光液购自上海双金电子科技有限公司;制备例
[0028] 制备例1一种二硫化钼涂层,制备包括以下步骤:
(1)取1kg二硫化钼与0.15kgγ‑氨丙基三乙氧基硅烷(氨基硅烷偶联剂)分散在
20L乙醇中500w、40kHz下超声处理30min,离心分离去除上清液用乙醇将沉淀物洗涤2‑3次,干燥后得到预处理的二硫化钼;
(2)取0.5kg氧化石墨烯和0.05kg(异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯混合后加入球磨机中,使用3mm氧化锆球作为球磨介质,400rpm/min球磨处理2h后使用去离子水洗涤,离心干燥后得到预处理过的氧化石墨烯;
(3)将2.5kg聚酰亚胺树脂溶解于2kg1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐溶液中,加热至60℃搅拌至完全溶解,依次加入预处理后的二硫化钼与氧化石墨烯以及0.05kg苯并三氮唑,超声分散均匀后得到所述二硫化钼涂层。
[0029] 制备例2一种二硫化钼涂层,制备包括以下步骤:
(1)取0.8kg二硫化钼与0.1kgγ‑氨丙基三乙氧基硅烷(氨基硅烷偶联剂)分散在
20L乙醇中500w、40kHz下超声处理30min,离心分离去除上清液用乙醇将沉淀物洗涤2‑3次,干燥后得到预处理的二硫化钼;
(2)取0.8kg氧化石墨烯和0.15kg(异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯混合后加入球磨机中,使用3mm氧化锆球作为球磨介质,400rpm/min球磨处理2h后使用去离子水洗涤,离心干燥后得到预处理过的氧化石墨烯;
(3)将2kg聚酰亚胺树脂溶解于2.25kg1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐溶液中,加热至65℃搅拌至完全溶解,依次加入预处理后的二硫化钼与氧化石墨烯以及0.065kg苯并三氮唑,超声分散均匀后得到所述二硫化钼涂层。
[0030] 制备例3一种二硫化钼涂层,制备包括以下步骤:
(1)取1.2kg二硫化钼与0.2kgγ‑氨丙基三乙氧基硅烷(氨基硅烷偶联剂)分散在
20L乙醇中500w、40kHz下超声处理30min,离心分离去除上清液用乙醇将沉淀物洗涤2‑3次,干燥后得到预处理的二硫化钼;
(2)取0.65kg氧化石墨烯和0.1kg(异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯混合后加入球磨机中,使用3mm氧化锆球作为球磨介质,400rpm/min球磨处理2h后使用去离子水洗涤,离心干燥后得到预处理过的氧化石墨烯;
(3)将3kg聚酰亚胺树脂溶解于2.5kg1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐溶液中,加热至55℃搅拌至完全溶解,依次加入预处理后的二硫化钼与氧化石墨烯以及0.08kg苯并三氮唑,超声分散均匀后得到所述二硫化钼涂层。
[0031] 制备例4一种二硫化钼涂层,与制备例1的不同之处在于本制备例中加入了0.1kg羟基硅酸镁,制备包括以下步骤:
(1)取1kg二硫化钼与0.15kgγ‑氨丙基三乙氧基硅烷(氨基硅烷偶联剂)分散在
20L乙醇中500w、40kHz下超声处理30min,离心分离去除上清液用乙醇将沉淀物洗涤2‑3次,干燥后得到预处理的二硫化钼;
(2)取0.5kg氧化石墨烯和0.05kg(异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯混合后加入球磨机中,使用3mm氧化锆球作为球磨介质,400rpm/min球磨处理2h后使用去离子水洗涤,离心干燥后得到预处理过的氧化石墨烯;
(3)将2.5kg聚酰亚胺树脂溶解于2kg1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐溶液中,加热至60℃搅拌至完全溶解,依次加入预处理后的二硫化钼与氧化石墨烯、0.05kg苯并三氮唑、
0.1kg羟基硅酸镁,超声分散均匀后得到所述二硫化钼涂层。
[0032] 制备例5一种二硫化钼涂层,与制备例4的不同之处在于本制备例中加入了0.2kg羟基硅酸镁。
[0033] 制备例6一种二硫化钼涂层,与制备例4的不同之处在于本制备例中加入了0.3kg羟基硅酸镁。
[0034] 实施例
[0035] 实施例1
[0036] 一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,具体包括以下步骤:S1.紧固件表面处理:使用粒径为0.5μm的金刚石抛光液对TC4钛合金螺丝紧固件表面机械抛光,得到表面粗糙度为0.06微米的紧固件,依次使用丙、无水乙醇超声清洗,干燥处理后,使用脉冲激光束(波长1064nm、脉宽100ns、功率80w)在氮气与8vol%硫化氢混合气氛中在材料表面形成蜂窝状微孔阵列,孔径8μm,深度35μm,得到经过预处理的紧固件;
S2.涂覆二硫化钼涂层:将制备例1制备得到的二硫化钼涂层浆料加热至80℃,使用高压无气喷枪喷涂至预热至80℃的螺丝表面,湿膜厚度60μm,室温下静置12h后喷涂疏水保护层,疏水保护层湿膜厚度为20μm;所述疏水层中包括:十三氟辛基三甲氧基硅烷(氟硅烷类化合物)4kg、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷1.5kg、全氟聚醚8kg、氢氟醚12.5kg、甲基三甲氧基硅烷0.65kg;
S3.室温固化:将涂覆完疏水保护层的螺丝紧固件室温下固化5h,得到表面涂覆二硫化钼保护层的钛材质航空紧固件。
[0037] 实施例2
[0038] 一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,具体包括以下步骤:S1.紧固件表面处理:使用粒径为0.5μm的金刚石抛光液对TC4钛合金螺丝紧固件表面机械抛光,得到表面粗糙度为0.07微米的紧固件,依次使用丙酮、污水乙醇超声清洗,干燥处理后,使用脉冲激光束(波长1064nm、脉宽100ns、功率80w)在氮气与5vol%硫化氢混合气氛中在材料表面形成蜂窝状微孔阵列,孔径10μm,深度50μm,得到经过预处理的紧固件;
S2.涂覆二硫化钼涂层:将制备例2制备得到的二硫化钼涂层浆料加热至70℃,使用高压无气喷枪喷涂至预热至70℃的紧固件表面,湿膜厚度60μm,室温下静置12h后喷涂疏水保护层,疏水保护层湿膜厚度为20μm;所述疏水层中包括:十三氟辛基三甲氧基硅烷(氟硅烷类化合物)3kg、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷2kg、全氟聚醚5kg、氢氟醚10kg、甲基三甲氧基硅烷0.5kg;
S3.室温固化:将涂覆完疏水保护层的紧固件室温下固化6h,得到表面涂覆二硫化钼保护层的钛材质航空紧固件。
[0039] 实施例3
[0040] 一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,具体包括以下步骤:S1.紧固件表面处理:使用粒径为0.5μm的金刚石抛光液对TC4钛合金螺丝紧固件表面机械抛光,得到表面粗糙度为0.05微米的紧固件,依次使用丙酮、污水乙醇超声清洗,干燥处理后,使用脉冲激光束(波长1064nm、脉宽100ns、功率80w)在氮气与10vol%硫化氢混合气氛中在材料表面形成蜂窝状微孔阵列,孔径5μm,深度20μm,得到经过预处理的紧固件;
S2.涂覆二硫化钼涂层:将制备例3制备得到的二硫化钼涂层浆料加热至90℃,使用高压无气喷枪喷涂至预热至90℃的紧固件表面,湿膜厚度60μm,室温下静置12h后喷涂疏水保护层,疏水保护层湿膜厚度为20μm;所述疏水层中包括:十三氟辛基三甲氧基硅烷(氟硅烷类化合物)5kg、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷1kg、全氟聚醚6.5kg、氢氟醚15kg、甲基三甲氧基硅烷1kg;
S3.室温固化:将涂覆完疏水保护层的紧固件室温下固化4h,得到表面涂覆二硫化钼保护层的钛材质航空紧固件。
[0041] 实施例4
[0042] 一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本实施例疏水保护层中加入的氟硅烷类化合物为‌三苯甲基氟硅烷。
[0043] 实施例5
[0044] 一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本实施例中在脉冲激光束预处理紧固件时通入了氮气。
[0045] 实施例6
[0046] 一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本实施例中在涂覆二硫化钼涂层时在50℃下进行。
[0047] 实施例7
[0048] 一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本实施例中在涂覆二硫化钼涂层时在100℃下进行。
[0049] 实施例8
[0050] 一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本实施例中涂覆的二硫化钼涂层为制备例4中制备得到的。
[0051] 实施例9
[0052] 一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本实施例中涂覆的二硫化钼涂层为制备例5中制备得到的。
[0053] 实施例10
[0054] 一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本实施例中涂覆的二硫化钼涂层为制备例6中制备得到的。
[0055] 对比例
[0056] 对比例1一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本对比例中未使用脉冲激光束对材料表面进行处理。
[0057] 对比例2一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本对比例的二硫化钼涂层中未加入氧化石墨烯和钛烷偶联剂。
[0058] 对比例3一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本对比例的二硫化钼涂层中以同等量甲醇代替1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐。
[0059] 对比例4一种钛材质航空紧固件表面涂覆二硫化钼保护层的方法,与实施例1的不同之处在于本对比例的二硫化钼涂层中未加入氨基硅烷偶联剂和钛烷偶联剂。
[0060] 性能检测试验检测方法
[0061] 摩擦测试:采用MMU‑10G高温端面摩擦磨损试验机进行滑动磨损试验,试验机转速200r/min,载荷10N,测试摩擦系数;
高温耐久性:在300℃下热处理2h后再次测试其摩擦系数,记录其摩擦系数变化率;
耐腐蚀性能:依据GB/T 10125‑2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》检测记录中性盐雾试验不出现白色腐蚀物的时间。
[0062] 表1 试验检测结果
[0063] 结合实施例1‑3和对比例1并结合表1可以看出,实施例1‑3的各项实验数据均优于对比例1,说明使用脉冲激光束对材料表面进行预处理能够通过形成蜂窝状微孔阵列增强涂层与基体的机械互锁作用,提高涂层附着力从而提高涂层的耐腐蚀以及耐久性。
[0064] 结合实施例1‑3和对比例2并结合表1可以看出,实施例1‑3的各项实验数据均优于对比例2,说明在二硫化钼涂层中加入经过钛烷偶联剂处理过的氧化石墨烯能够通过界面化学键合与二维片层协同效应,提高涂层的耐磨性能。
[0065] 结合实施例1‑3和对比例3并结合表1可以看出,实施例1‑3的各项实验数据均优于对比例3,未加入1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体导致其分散体系粘度升高,涂层出现微裂纹,导致耐腐蚀性以及耐久性显著下降。
[0066] 结合实施例1‑3和对比例4并结合表1可以看出,实施例1‑3的各项实验数据均优于对比例4,当未加入氨基硅烷偶联剂和钛烷偶联剂时,涂层各原料间不能形成更好的界面键合,导致其各项性能有所降低。
[0067] 结合实施例1与实施例4并结合表1可以看出,实施例1的各项实验数据均优于实施例4,说明选择十三氟辛基三甲氧基硅烷作为氟硅烷类化合物加入疏水保护层中能够形成‑更致密的低表面能膜,显著抑制Cl渗透,提高涂层的耐腐蚀性能。
[0068] 结合实施例1与实施例5并结合表1可以看出,实施例1的各项实验数据均优于实施例5,硫化氢气体的加入能够在激光辐照过程中原位生成硫化钛,增强涂层的耐摩擦性能。
[0069] 结合实施例1与实施例6‑7并结合表1可以看出,实施例1的各项实验数据均优于实施例6‑7,说明在涂覆二硫化钼涂层时温度的控制会影响最终涂层的性能,适宜温度下二硫化钼涂层中的离子液体配合氧化石墨烯整齐排列形成平滑连续的涂层,提高材料的耐磨性能。
[0070] 结合实施例1与实施例8‑10并结合表1可以看出,实施例8‑10的各项实验数据均优于实施例1,说明在二硫化钼涂层中加入羟基硅酸镁能够与二硫化钼协同作用,降低摩擦系数,提高材料耐磨性。
[0071] 本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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