钛碳化硅/氮化硅摩擦副在干摩擦、蒸馏水、稀硫酸和浓硫酸溶液中的摩擦磨损性能：(a) 平均摩擦系数, (b) 摩擦系数随时间变化而变化, (c) 钛碳化硅的磨损率，(d) 氮化硅球的磨损率。

 

中科院兰州化学物理研究所金属基高温润滑材料组研究人员考察了钛碳化硅在稀硫酸和浓硫酸溶液中的摩擦磨损性能及其摩擦磨损机制。

 

研究表明，钛碳化硅/氮化硅摩擦副的摩擦学性能受摩擦条件的影响。在干摩擦、蒸馏水和稀硫酸溶液中，摩擦系数和磨损率均较高；在浓硫酸溶液中，摩擦系数和磨损率均较低。两种主要的磨损机制，即钛碳化硅晶粒的脱落和摩擦化学，主导了摩擦过程。在干摩擦、蒸馏水和稀硫酸溶液中，主要磨损机制为钛碳化硅晶粒的脱落。由硅局部氧化形成的二氧化硅层有效阻止了钛碳化硅晶粒的脱落。然而，在重载下，钛碳化硅晶粒的脱落再次占主导地位。钛碳化硅的摩擦腐蚀性能取决于机械和化学效应的交替主导。

 

钛碳化硅有优异的物理和力学性能以及良好的耐腐蚀性，有望应用于腐蚀环境下的机械部件。因此，考察钛碳化硅在腐蚀环境下的摩擦腐蚀性能非常有必要。

 

该研究得到了国家自然科学基金、中科院西部博士项目和知识创新工程的支持。研究结果发表在近期出版的Wear杂志。（来源：中科院兰州化学物理研究所）