【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于表面润滑涂层材料，具体涉及一种二硫化钼复合涂层于氧气或氩气中核能部件表面防护中的用途。
技术介绍
1、在机械系统中，摩擦仍然是能量损耗的主要原因之一。二硫化钼(mos2)因其独特的结构特征和固有的弱范德华力导致易层间滑移而在航天航空、核能等领域具有广泛的应用前景。随着工业技术的发展，mos2基涂层面临着越来越恶劣的服役条件，包括高温、可变环境、高负载和高速应用等。这些涂层还可以在特殊气氛条件下发挥作用，例如二氧化碳、氮气、氧气和氩气。但是mos2对湿度高度敏感，当暴露于大气环境下时，它往往会形成润滑性较差的氧化物，这大大降低了其润滑效率并限制了其陆地应用，同时大大提高了运输成本。
2、研究发现，在氩气环境中，二硫化钼涂层的通常具有较低的摩擦系数。在这种惰性气体环境下，二硫化钼不会因为氧化或化学反应而失效。而在氧化性气氛环境下二硫化钼由于摩擦产生大量缺陷，这些缺陷将作为气体吸附并反应的活性位点，导致在滑动界面容易生成氧化物使得摩擦学性能大幅降低。银(ag)是一种软金属，以其高流动性和机械柔韧性而闻名，通常作为一种功能因子掺杂剂提高mos2的环境适应性和摩擦学性能。公开号为cn112210753a的专利中公开了一种二硫化钼掺银的硫化涂层及其制备方法与应用，其中，采用磁控溅射技术，在基体表面依次沉积钛过渡层、钛/银/二硫化钼多层梯度过渡层和二硫化钼/银掺杂硫化层，之后在真空惰性气氛中，对所获复合涂层进行高温硫化处理，获得所述二硫化钼掺银的硫化涂层，该申请的高温硫气氛退火处理的二硫化钼银复合涂层在真空和大气环境
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种二硫化钼复合涂层于氧气或氩气中核能部件表面防护中的用途，以克服现有技术的不足。
2、为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
3、本专利技术实施例提供了二硫化钼复合涂层于氧气或氩气中核能部件表面防护中的用途，所述二硫化钼复合涂层包括在所述二硫化钼复合涂层的厚度方向上依次层叠的钛过渡层、钛/二硫化钼/银梯度过渡层及二硫化钼/银复合层；其中，所述二硫化钼/银复合层中银以纳米颗粒的形式均匀分布于二硫化钼中。
4、本专利技术实施例还提供了一种二硫化钼复合涂层，其包括在所述二硫化钼复合涂层的厚度方向上依次层叠的钛过渡层、钛/二硫化钼/银梯度过渡层及二硫化钼/银复合层；其中，所述二硫化钼/银复合层中银以纳米颗粒的形式均匀分布于二硫化钼中。
5、本专利技术实施例还提供了前述的二硫化钼复合涂层的制备方法，其包括：采用非平衡磁控溅射技术联用六靶共溅射技术，在作为基体的核能部件表面依次沉积钛过渡层、钛/二硫化钼/银梯度过渡层及二硫化钼/银复合层，从而形成二硫化钼复合涂层；其中，所述六靶共溅射技术中采用的靶材包括按逆时针方向依次排列的一个银靶、两个二硫化钼靶、一个钛靶及两个二硫化钼靶，且沉积二硫化钼复合涂层时中固定核能部件的样品架转的转速为5转/分钟。
6、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
7、(1)本专利技术提供的二硫化钼复合涂层在100mbar氧气环境及100mbar氩气环境下具有良好的摩擦磨损性能，能够满足核电轴承低摩擦及润滑稳定的服役要求；
8、(2)本专利技术通过控制沉积过程中的转速为5转/分钟可在涂层中生成均匀分布的10～200nm软金属银纳米颗粒，这种特殊大小的颗粒结构结合二硫化钼自身良好的自润滑性能和优异的耐磨性能，使其在苛刻的氧化性气氛环境下，涂层中银纳米颗粒在二硫化钼基质中作为粘结剂与金属氧化物颗粒共同在摩擦界面形成特殊“砖-泥结构”转移膜，该转移膜结构稳定，能有效减小摩擦，降低磨损。另外在氩气气氛下软质金属银能够有效修复损伤表面进而降低磨损；基于此，所获得的二硫化钼/银复合涂层在特殊气氛环境下表现出低的摩擦系数和磨损率，实现二硫化钼基涂层的环境自适应性。因此所述的二硫化钼/银复合涂层相较于现有技术更能满足核电轴承在苛刻环境下的长寿命可靠服役。
9、(3)本专利技术提供的复合涂层的制备方法过程绿色、经济、可控，适合大面积规模化生产。
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1.二硫化钼复合涂层于氧气或氩气中核能部件表面防护中的用途，其特征在于，所述二硫化钼复合涂层包括在所述二硫化钼复合涂层的厚度方向上依次层叠的钛过渡层、钛/二硫化钼/银梯度过渡层及二硫化钼/银复合层；其中，所述二硫化钼/银复合层中银以纳米颗粒的形式均匀分布于二硫化钼中。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：在沿逐渐远离所述钛过渡层的方向上，所述钛/二硫化钼/银梯度过渡层中钛的含量逐渐减小，二硫化钼的含量逐渐增大，银的含量逐渐增大；
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述二硫化钼复合涂层在100mbar的氧气环境下的平均摩擦系数在0.03以下，磨损率小于2×10-7mm3/N·m；
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述二硫化钼复合涂层的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于，所述二硫化钼复合涂层的制备方法具体包括：
6.一种二硫化钼复合涂层，其特征在于，包括在所述二硫化钼复合涂层的厚度方向上依次层叠的钛过渡层、钛/二硫化钼/银梯度过渡层及二硫化钼/银复合层；其中，所述二硫化钼/银复合
7.根据权利要求6所述的二硫化钼复合涂层，其特征在于：在沿逐渐远离所述钛过渡层的方向上，所述钛/二硫化钼/银梯度过渡层中钛的含量逐渐减小，二硫化钼的含量逐渐增大，银的含量逐渐增大；
8.根据权利要求6所述的二硫化钼复合涂层，其特征在于：所述二硫化钼复合涂层在100mbar的氧气环境下的平均摩擦系数在0.03以下，磨损率小于2×10-7mm3/N·m；
9.如权利要求6-8中任一项所述的二硫化钼复合涂层的制备方法，其特征在于，包括：采用非平衡磁控溅射技术联用六靶共溅射技术，在作为基体的核能部件表面依次沉积钛过渡层、钛/二硫化钼/银梯度过渡层及二硫化钼/银复合层，从而形成二硫化钼复合涂层；其中，所述六靶共溅射技术中采用的靶材包括按逆时针方向依次排列的一个银靶、两个二硫化钼靶、一个钛靶及两个二硫化钼靶，且沉积二硫化钼复合涂层时中固定核能部件的样品架转的转速为5转/分钟。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.二硫化钼复合涂层于氧气或氩气中核能部件表面防护中的用途，其特征在于，所述二硫化钼复合涂层包括在所述二硫化钼复合涂层的厚度方向上依次层叠的钛过渡层、钛/二硫化钼/银梯度过渡层及二硫化钼/银复合层；其中，所述二硫化钼/银复合层中银以纳米颗粒的形式均匀分布于二硫化钼中。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：在沿逐渐远离所述钛过渡层的方向上，所述钛/二硫化钼/银梯度过渡层中钛的含量逐渐减小，二硫化钼的含量逐渐增大，银的含量逐渐增大；
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述二硫化钼复合涂层在100mbar的氧气环境下的平均摩擦系数在0.03以下，磨损率小于2×10-7mm3/n·m；
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述二硫化钼复合涂层的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于，所述二硫化钼复合涂层的制备方法具体包括：
6.一种二硫化钼复合涂层，其特征在于，包括在所述二硫化钼复合涂层的厚度方向上依次层叠的钛过渡层、钛/二硫化钼/银梯度过渡层及二硫化钼/银复...
【专利技术属性】
技术研发人员：任思明，马晓燕，高青，蒲吉斌，王海新，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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