轴承等运动部件在运动过程中,部件之间不可避免地将会产生摩擦,金属与金属间的摩擦均会使运动部件产生严重磨损,大大减小部件及其配合零部件寿命;此外,在湿热的海洋环境下,Cl-、H2O等腐蚀性介质会使金属部件产生腐蚀,将会加剧机械零件的失效。有机无机复合防腐耐磨自润滑涂层的应用,可以在部件的表面形成滑动润滑膜减小摩擦功,疏水的有机粘结剂协同无机填料形成致密的网状涂层阻挡腐蚀介质对基体的侵蚀,延长部件的使用寿命,复合涂层在部件的表面形成的滑动薄膜甚至可以在极度承载下避免金属与金属间的摩擦。就国内市场而言,防腐耐磨自润滑涂层事实上在工业上的生产和应用大部分依赖于进口,虽然我国在实验室内对防腐耐磨自润滑涂层的研究开发初有成效,但由于工艺过于复杂或成本较高等各种原因而无法实现工业化生产。以规模化生产和工业应用为前提,本论文在实验室现有条件下探索涂层成分配方,通过对涂层的力学性能、摩擦磨损性能测试,确定最优配方,并对最优配方的耐热性能以及防腐性能进行测试评估。本论文实验过程中,采用的基体成膜物质为环氧树脂以及环氧改性有机硅树脂,填料为石墨、碳化硅、聚四氟乙烯。采用简单灵活机械研磨的方法制备涂料,以空气喷涂的方法在Q235金属基体上得到固体防腐自润滑涂层。涂料和涂层的制备工艺简单,整个过程需要时间短,满足工业化生产条件。首先以环氧树脂液与环氧改性有机硅树脂为粘结剂,确定二者的质量比在6:4时,粘结剂的附着力强度、韧性最优,接触角为100°,表现为疏水性。然后以石墨、碳化硅为单一填料探究二者在摩擦中的作用,结果表明片层状石墨有助于提高树脂粘结剂的润滑性能,摩擦系数从0.65降低到0.37,但涂层耐磨性较差。添加单组分碳化硅的粘结剂树脂划痕深度由39 μm降低到11 μm,碳化硅的加入能有效提高涂层的耐磨性能,但会降低涂层的自润滑性能。在上述单一填料实验的基础上,将石墨与碳化硅协同作为填料加入粘结剂中,实验结果表明,粘结剂树脂的润滑性和耐磨性都得到提高,其中EP48G20SiC32涂层的摩擦性能最优,摩擦系数为0.36,划痕深度为14 μm。为了进一步提高涂层的摩擦性能,在石墨与碳化硅协同工艺的基础上添加聚四氟乙烯,研究结果表明,三种填料之间具有良好的协同作用,涂层摩擦性能得到明显的提高。其中EP48G15SiC24PTFE13涂层的摩擦性能最优,涂层的摩擦系数为0.07,摩擦系数波动小且迅速达到稳定状态,涂层的划痕深度为9 μm,涂层的耐磨性提高。涂层对外界腐蚀介质屏蔽作用明显,在长期的腐蚀环境下能保证基体不被锈蚀。同时对涂层进行耐热性能测试,发现涂层可以在250℃下进行长时间的使用。因此最终得到具有优异防腐耐磨自润滑性能的复合涂层。