烧结温度对不锈钢表面溶胶-凝胶ZrO_2纳米薄膜摩擦学性能的影响

编号：FTJS06774

篇名：烧结温度对不锈钢表面溶胶-凝胶ZrO_2纳米薄膜摩擦学性能的影响

作者：张博 ;冀国俊 ;张薇

关键词： ZrO2纳米薄膜 溶胶-凝胶 热处理 表面形貌 摩擦学性能

机构： 内蒙古工业大学化工学院,呼和浩特010051

摘要： 采用溶胶-凝胶法,在304不锈钢表面制备了分别经500℃、600℃和700℃下热处理的ZrO_2薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）、原子力显微镜（AFM）、扫描电镜（SEM）和摩擦磨损测试仪,研究了热处理温度对ZrO_2薄膜的表面结构和摩擦学性能的影响。结果表明：随着温度的升高,ZrO_2晶体结构逐渐由四方相（t-ZrO_2）向单斜相（mZrO_2）转变;当热处理温度从500℃升高到700℃时,ZrO_2薄膜的平均晶粒度略有增大,但都在80 nm左右,晶粒分布趋于均匀致密,且其表面粗糙度由6.3 nm降低至4.6 nm左右。同时ZrO_2薄膜的摩擦系数和磨损率分别从0.22和2.24×10^（-4）mm^3/Nm逐渐减小为0.19和1.95×10^（-4）mm^3/Nm,因而薄膜的抗磨减摩性能也显著提高。