銅基自潤滑涂層的研究進展

陳雨晴，余敏，曹開，陳輝

（西南交通大學 材料科學與工程學院 四川省先進焊接及表面工程研究中心，成都 610063）

材料與物體在使用過程中，表面產(chǎn)生接觸，發(fā)生相對運動并產(chǎn)生摩擦，從而導致磨損。據(jù)統(tǒng)計，每年因磨損造成的能源浪費約為全世界生產(chǎn)能源的1/3～1/2，產(chǎn)生的經(jīng)濟損失引起了全球性的關注[1]，因此對機械表面的耐磨性能提出了更嚴格的要求。尤其對于銅及銅合金而言，其強度低，耐磨性差，這嚴重限制了其應用范圍。采用合適的技術手段，在銅基體中摻入潤滑劑、增強相，制備的銅基潤滑材料可顯著提高減摩耐磨性。

潤滑劑可減小機械零件接觸表面間的摩擦和磨損。傳統(tǒng)潤滑劑（潤滑油、脂）廣泛應用于大多數(shù)工業(yè)和工程領域，但在高溫、重載、真空、強腐蝕等嚴苛環(huán)境下，粘性下降且性能衰減，導致材料耐磨性能下降，同時造成環(huán)境污染[2]。固體潤滑劑具有化學性質穩(wěn)定，使用溫度范圍廣，利用率高，環(huán)境污染小的特點，能夠有效解決上述問題[3-4]。添加石墨和二硫化鉬（MoS2）等固體潤滑劑的金屬基復合涂層，在摩擦領域逐漸顯示出其獨特的優(yōu)越性。摩擦過程中，自潤滑金屬基復合涂層表面形成的潤滑膜，能夠減小剪切應力，降低摩擦系數(shù)，具有良好的耐磨性和高負載能力[5]。燒結、熱噴涂、激光熔覆等技術常用于制備銅基固體潤滑涂層，能保持固體潤滑劑與基材之間良好的粘附性，保證接觸面之間的有效潤滑，降低磨損[6]。

銅基自潤滑涂層具有良好的力學、導熱、導電、耐腐蝕和潤滑減磨等特點，目前廣泛應用于電力電子、軌道交通、航空航天等領域[7-9]。但是隨著高速鐵路、大推重比航天器等高新技術的發(fā)展，受電弓滑板、陀螺儀、離合制動器等零件面臨著高速、高溫、重載等嚴苛工況環(huán)境，因此迫切需要開發(fā)新型銅基固 體自潤滑材料[10]。摻入高硬度、高強度、優(yōu)異耐磨性以及化學穩(wěn)定性的增強相，是提高銅基自潤滑涂層強度和耐磨性的有效途徑之一[11-12]。深入研究銅基自潤滑涂層的摩擦學性能及其潤滑機制，對高新科技領域的發(fā)展具有重要意義。

1 涂層組分

1.1 基體相

基體相決定了涂層材料的整體性能，具有承擔載荷的作用，通常以耐高溫、抗氧化、高強度的金屬材料為主[13]。銅基自潤滑涂層的基體相為銅及其合金，具有良好的塑性變形能力和優(yōu)異的導電、導熱、耐腐蝕性能，廣泛應用于化工、機械制造、微電子等領域[14]。銅具有優(yōu)異的導熱性能，可以保證摩擦過程中散熱良好，有關統(tǒng)計顯示，全球70%的銅粉被用于制造減摩耐磨材料[15]。

1.2 固體潤滑劑及特性

固體潤滑劑需要具有易剪切、易粘附、時效變化小、適應溫度范圍寬、無毒無害等性能特點[16]。圖1為銅基自潤滑材料發(fā)生摩擦時，固體潤滑劑的作用機理[5]。摩擦開始前，固體潤滑顆粒在銅基體中均勻分布；摩擦過程中，在摩擦副擠壓應力的作用下，低剪切強度的固體潤滑劑被緩慢擠壓至材料表面，并逐漸形成潤滑膜層，有效降低了材料與摩擦副之間的摩擦系數(shù)，具有良好的潤滑性。

圖1 固體潤滑劑作用機理[5] Fig.1 Mechanism of solid lubricant[5]

表1 常用固體潤滑劑及其特點[18-23] Tab.1 Commonly used solid lubricants and their characteristics[18-23]

常用于Cu 基自潤滑涂層的固體潤滑劑及其特點如表1 所示。層狀結構的石墨、硫化物、六方氮化硼（h-BN）等固體潤滑劑存在較弱的層間剪切力和平 面范德華力，這是其擁有較好耐磨性的原因。在400 ℃左右，氟化物發(fā)生脆性向塑性的轉變，從而獲得潤滑性，并且隨著溫度升高，潤滑性能逐漸增強[17]。

環(huán)境在決定材料摩擦學性能方面起著至關重要的作用，在一種環(huán)境中摩擦力極低且使用壽命長的材料，在其他環(huán)境中可能很快磨損失效。石墨通過吸附環(huán)境中的水分或氣體（＞100 mg/L），鈍化懸垂的共價鍵和基面邊緣，達到潤滑效果[24]。所以，在潮濕環(huán)境中，石墨通?？梢蕴峁┹^低的摩擦系數(shù)，但在真空和干燥的環(huán)境中，卻失去了潤滑作用。另外，潮濕環(huán)境中，濕度和氧氣的存在使MoS2和WS2層狀結構顯著劣化，導致較高的摩擦系數(shù)和極短的磨損壽命[25]。研究表明，單一固體潤滑劑難以在多種環(huán)境和操作條件下提供足夠的潤滑。采用兩種或多種類型固體潤滑劑的組合（如DLC-Au-MoS2、MoS2-Sb2O3-Au、WS2-G），可能改善單一固體潤滑劑的潤滑效果，擴大使用范圍[26-28]。Scharf 等人[27]報道了MoS2-Sb2O3-Au 涂層在干燥氮氣和潮濕空氣中的典型摩擦行為，發(fā)現(xiàn)Sb2O3和Au的加入使MoS2的摩擦學行為具有環(huán)境穩(wěn)定性（圖2）。

1.3 增強相及特性

制備性能優(yōu)良的銅基自潤滑復合涂層的關鍵在于合適的增強相顆粒。增強相需要具備硬度高、強度高、耐高溫、耐腐蝕的特點，并與基體相和潤滑相界面形成良好結合[13]。銅基復合涂層的增強相主要有陶瓷顆粒、合金元素（Al、Cr）、碳纖維、碳納米管等，其中陶瓷顆粒最為常用。研究發(fā)現(xiàn)，陶瓷顆粒作為復合涂層的承載組分，不僅提高了復合涂層的強度，而且提高了復合涂層的耐磨性[29-30]。表2 列舉了部分陶瓷增強相顆粒的相關特性。

圖2 MoS2-Sb2O3-Au 涂層和沉積在Si 襯底上的純MoS2 涂層在干氮和50%RH 空氣中的典型摩擦行為[27] Fig.2 Typical friction behavior of MoS2-Sb2O3-Au coating and pure MoS2 coating deposited on Si substrate in dry nitrogen and 50% RH air[27]

表2 常用陶瓷增強相顆?；咎匦訹31-32] Tab.2 Basic characteristics of commonly used ceramic reinforced phase particles[31-32]

向質地較軟、摩擦易粘附的純銅基體中引入陶瓷顆粒，由于硬質相的“錘擊效應”，材料的硬度、強度得到了顯著提高[33]。摩擦過程中，嵌入磨損軌跡的陶瓷顆粒提供了硬化的摩擦層并減少了接觸面積，從而降低磨損。涂層中Ultrafine grains（超細晶粒）的形成區(qū)域，證明陶瓷顆粒具有高承載能力，可以防止連續(xù)滑動產(chǎn)生的塑性變形，提高了耐磨性（圖3）[11]。

圖3 100 次循環(huán)時磨損軌跡的亞表面顯微照片[11] Fig.3 Subsurface micrographs of wear track after 100 cycles[11]: a) Cu-MoS2-WC coating; b) Cu-MoS2 coating

2 制備方法

目前，國內(nèi)外制備銅基自潤滑復合涂層的“熱”技術有：粉末冶金、激光熔覆、氣相沉積、電火花沉積、熱噴涂等。冷噴涂作為一種新型的涂層制備技術，逐漸走入人們的視野。

2.1 “熱”技術制備方法

2.1.1 粉末冶金

粉末冶金技術包括壓制成形和高溫燒結等工藝過程，將配制好的料漿均勻涂覆在基體表面，經(jīng)過高溫燒結，可得到涂層。Qian 等人[28]通過粉末冶金熱壓法，制備了在空氣和真空環(huán)境下均能正常工作的新型雙潤滑劑（WS2+石墨）滑動電接觸銅基復合材料，但真空條件下，石墨失去潤滑性，使WS2成為唯一的潤滑劑，導致磨損率較高。Chen 等人[34]利用粉末冶金法制備了一種新型Cu-聚四氟乙烯自潤滑復合材料。當水浴溫度為60 ℃時，樣品中PTFE 的含量最 高，摩擦磨損測試結果證明了該新型材料具有優(yōu)異的自潤滑性能。楊振偉[35]通過熱壓燒結技術，在45 鋼表面制備了添加強化金屬Ni、碳纖維和固體潤滑劑石墨的銅基復合涂層。由于增強相與潤滑相的協(xié)同效應，復合涂層摩擦性能良好。粉末冶金涂層與基體之間為機械結合，結合強度低，涂層質量差，不適用于高壓、重載以及腐蝕環(huán)境[6]。但粉末冶金技術克服了噴涂設備成本高、鍍膜應用局限等缺點。

2.1.2 氣相沉積

圖4 磨損機理示意圖[36] Fig.4 Schematic presentation of the wear mechanism[36]: a) Cu-graphite; b) Cu-CNFs

氣相沉積法主要通過化學反應/物理過程（如蒸發(fā)、濺射等）使涂層材料氣化、沉積，形成涂層。Larionova 等人[36]采用一步化學氣相沉積法，在相同條件下，制備了Cu-碳纖維和Cu-石墨復合材料。碳沉積導致了基體晶粒細化（圖4），使Cu-33%碳纖維（以體積分數(shù)計）材料的磨損是純銅材料的1/8，是Cu-33%石墨試樣的1/2。在2016 年的“新技術和可靠結構分層結構高級材料國際會議”上，Zharkov 等人[37]介紹了脈沖磁控濺射系統(tǒng)制備的復合固體潤滑 劑Cu-Mo-S 涂層，對偶面上轉移膜的形成使銅摩擦副的磨損率降低為原來的1/38。Cao 等人[38]利用磁控濺射技術制備了Cu-MoS2涂層和Cu-Al-MoS2涂層，探究了Al 對Cu-MoS2涂層的作用以及熱處理對涂層性能的影響。Cu-Al-MoS2涂層的最低摩擦系數(shù)略高于Cu-MoS2涂層，但Al 的引入提高了涂層韌性，涂層的耐磨性得到了提高。Cu-Al-MoS2涂層退火后的綜合性能有所提高，證明熱處理有利于涂層固溶體的強化。氣相沉積技術制備的涂層較薄且處理周期長，并且與基材之間的結合強度低，涂層易脫落而過早失效。

2.1.3 電火花沉積

電火花沉積技術（ESD）利用了瞬時火花放電釋放出的大量能量，使部分電極材料熔滲到基體表層，形成致密的沉積層。青島科技大學的曹同坤團隊致力于電火花沉積技術制備銅基自潤滑涂層的研究，在低碳鋼（AISI1045）表面制備了Cu/h-BN 自潤滑涂層[39]，在高速鋼表面制備了Cu/Cu-MoS2自潤滑涂層[40]，在硬質合金表面制備了Cu/h-BN自潤滑涂層[41]。涂層表面由大量熔化的電極材料和固體潤滑劑固化形成的細小顆粒組成，呈明顯濺射形貌，凹凸不平，并存在氣孔，具有典型的電火花沉積特征。電火花沉積銅基自潤滑涂層的磨損表面，具有顯著的滑移剪切和磨粒磨損特征。自潤滑涂層的凸起部分經(jīng)多次循環(huán)摩擦后被“抹平”，并填滿凹坑和氣孔，使磨損表面變得光滑平整，可以在一定程度上修復局部損壞，如圖5a 所示[42]。如圖5b 所示，隨著摩擦時間增加，涂層產(chǎn)生疲勞裂紋，硬顆粒從磨損表面脫落，在各種應力作用下，裂紋不斷擴展，導致涂層損傷；同時，脫落的硬顆粒滲入涂層，造成擦傷；此外，硬顆粒的犁溝作用增大了摩擦力，使涂層不斷損壞，最終整個涂層產(chǎn)生大面積的破壞[41]。在電火花沉積制備自潤滑涂層的過程中，電極和工件發(fā)生劇烈擴散和重新合金化，涂層與基體形成牢固的冶金結合， 最終獲得具有極強結合強度和良好自潤滑性能的厚涂層。

圖5 涂層磨損表面形成示意圖 Fig.5 Schematic diagram of coating wear surface formation: a) slip and shear phenomenon[42]; b) abrasive wear phenomenon[41]

2.1.4 激光熔覆

激光熔覆技術是利用高能激光束將涂層材料與基體表面一起熔化，形成熔池，然后快速冷卻凝固，形成具有良好冶金結合的熔覆層。Wu 等人[43]采用激光熔覆技術在鋼材上制備了連續(xù)、致密且缺陷很少的Cu-9Ni-6Sn 合金涂層，通過優(yōu)化參數(shù)，消除了富錫沉淀物，顯著改善了局部耐蝕性。Adak 等[44]使用具有較高輸出效率的二極管激光器作為熱源，在4 kW 功率下，制備了Cu-30Ni 熔覆層，由于低溫和快速吸熱，限制了相分離，在低至200 ℃的溫度下，復合涂層仍顯示出良好的固溶性。吳浩[45]通過預置法制備出高厚度（～3 mm）、低摩擦（～0.132）、耐腐蝕的Cu-石墨梯度復合材料，設計了一種改善現(xiàn)有激光熔覆技術試驗效率低，不能連續(xù)制備多層熔覆層，不能控制預置粉末厚度等弊端的補粉裝置。研究發(fā)現(xiàn)，在高能激光的作用下，固體潤滑劑出現(xiàn)氧化分解以及上浮飛濺的現(xiàn)象，通常殘留在涂層中的潤滑相較少，因而在制備激光熔覆自潤滑耐磨涂層時，必須考慮如何最大程度地保留熔池中的潤滑劑[46]。目前，對于激光熔覆自潤滑銅基復合涂層的研究極少，原因是銅基材料的物理化學性質（膨脹系數(shù)大、與自潤滑材料潤濕性差、對激光的反射高等）以及激光熔覆自身技術高溫特點，導致難以制備出性能良好的銅基自潤滑涂層[45]。

2.1.5 熱噴涂

熱噴涂技術利用某種熱源（主要是等離子體、激光、電弧或火焰）將噴涂材料加熱至熔融或半熔融狀態(tài)，然后高速噴射到基體表面形成涂層。Kobayashi等人[47]采用火焰噴涂技術研制了Cu-Sn-CaF2自潤滑涂層。如圖6a 所示，復合涂層的磨損率隨CaF2含量的增加而減小，硬度隨CaF2含量的增加而增加，這說明相對磨損率的降低是涂層硬度提高所致。理論上，隨著硬度的增加，磨損量減小，鋼球的損傷會增加。但圖6b 所示的試驗結果表明，鋼球的損傷隨著硬度的增加而減小，這證明了CaF2具有優(yōu)良的自潤滑性能。Cao 等人[12]通過熱噴涂技術制備了軟硬相間的Cu-MoS2-WC 復合涂層，當摩擦副作往復運動時，不同的涂層厚度會導致不同的剪切應力和變形，硬層（WC 涂層）承受較大載荷，軟層（MoS2和Cu 涂層）具有較低的剪切強度，交替的涂層有效地保護了基體。支龍等人[48]通過熱噴涂技術制備了青銅-石墨自潤滑涂層，涂層在對偶件表面形成了固體潤滑膜，極大地降低了摩擦系數(shù)，減輕了涂層的粘著磨損現(xiàn)象。甄文柱等人[49]利用等離子噴涂技術，在2Al2 鋁合金基體上成功制備了Cu-MoS2復合涂層，其真空摩擦系數(shù)顯著減小至0.05～0.15，展現(xiàn)了突出的真空潤滑性能。

圖6 CaF2 含量的影響[47] Fig.6 Influence of CaF2 content[47]: a) on the relative wear rate and hardness of the composite coating; b) on the damage area of the steel ball

熱噴涂技術同樣面臨著巨大挑戰(zhàn)[50-51]。一方面，整個噴涂過程在較為惡劣的高溫環(huán)境下進行，粉末會與燃燒剩余的工作氣體及周圍環(huán)境氣體進行氧化反應。等離子噴涂Cu-MoS2復合涂層的XPS 結果表明，涂層中出現(xiàn)了摩擦過程中常以磨粒形式存在的硬質相MoO2和MoO3（圖7）。另一方面，由于不完全的填充以及遮擋效應，涂層中不可避免地出現(xiàn)了一定的 孔隙。因此為了熱噴涂銅基自潤滑涂層技術的有效應用，應控制涂層孔隙缺陷和防止涂料氧化反應。

圖7 等離子噴涂Cu-MoS2 復合涂層表面拉曼分析圖譜[49] Fig.7 Raman spectrum of plasma sprayed Cu-MoS2 composite coating[49]

總之，對于自潤滑銅基復合涂層，傳統(tǒng)的“熱”技術（如粉末冶金和熱噴涂）引入高溫，會導致固體潤滑劑的分解和相變。并且因熱膨脹系數(shù)的差異，高溫過程中，潤滑相容易與基底之間產(chǎn)生裂紋而過早地剝離脫落，最終失去潤滑作用。如圖7 所示，S 的出現(xiàn)說明高溫下MoS2顆粒出現(xiàn)了一定的分解。燒結過程中，固體潤滑劑MoS2常與Cu 反應，生成使MoS2失效的Cu2S 和CuMo2S3等脆性化合物，最終導致磨損率提高[52-53]。從圖8 可以看出，復合材料的磨損率隨著MoS2添加量的增加而顯著增加，這種情況出現(xiàn)的原因被認為是MoS2的分解失效和脆性CuMo2S3的存在[53]。上述問題可以通過使用低能量的過程來克服，故近年來冷噴涂銅基自潤滑涂層的研究受到了廣泛關注。

圖8 潤滑劑添加量對燒結Cu-Sn 復合材料磨損率的影響[53] Fig.8 Influence of lubricant addition on the wear rate of sintered Cu-Sn composite[53]

2.2 冷噴涂技術

2.2.1 冷噴涂制備Cu 基潤滑涂層的現(xiàn)狀

冷噴涂是通過壓縮氣體將噴涂粉末加速到超音速狀態(tài)，顆粒以完全固態(tài)形式高速碰撞基體表面，產(chǎn)生強烈的塑性變形，沉積并形成涂層。冷噴涂在較低的溫度下進行沉積，沉積顆粒在撞擊基板前，沒有出現(xiàn)熔化或熱軟化現(xiàn)象，不會受到明顯的熱作用，因而原始粉末的組織結構及物化性質可以得到很好的保留，基本不存在氧化、成分燒損、晶粒長大、成分偏析等問題[54]。在制備銅基自潤滑涂層方面，可有效克服以上“熱”技術問題。江勝波等人[55]利用冷噴涂技術在鋁合金基體表面沉積了Cu 涂層，并與電弧噴涂進行了對比（見表3），結果表明，冷噴涂Cu 涂層的致密度、結合強度、電阻率均優(yōu)于電弧噴涂。

2009 年，Yamada 等人[56]在國際熱噴涂大會上介紹了采用冷噴涂技術制備的耐磨性良好的Cu-MoS2復合涂層。Zhang 等人[57]也通過冷噴涂法制備了Cu-MoS2涂層，發(fā)現(xiàn)質量分數(shù)為(1.8±0.99)%的MoS2可使涂層摩擦系數(shù)從Cu 涂層的0.7 左右顯著降低至0.14～0.15。Ling 等人[58]通過合理的粉體設計和石墨預處理，采用低壓冷噴涂技術制備了具有良好潤滑性能（摩擦系數(shù)～0.12）和高承載能力（最大赫茲接觸壓力～950 MPa）的石墨增強銅基自潤滑復合涂層。大量研究證明，冷噴涂銅基自潤滑復合涂層結構致密，未見明顯裂紋或缺陷，潤滑劑與金屬基體之間界面結合良好（圖9）。

表3 冷噴涂與電弧噴涂Cu 涂層性能對比[55] Tab.3 Performance comparison of cold sprayed and arc sprayed Cu coating[55]

圖9 冷噴涂復合涂層截面形貌圖 Fig.9 Cross-sectional morphology of cold sprayed composite coating: a) Cu-MoS2 composite coating[57]; b) Cu-Zn-graphite composite coating[58]

Zhang 等人[11]進一步研究了增強相對復合涂層潤滑性能的影響，冷噴涂Cu-MoS2-WC 復合涂層與冷噴涂Cu-MoS2涂層相比，WC 顆粒的存在有助于冷噴涂Cu-MoS2-WC 復合涂層形成轉移膜，使磨損痕跡光滑，降低摩擦系數(shù)，提高耐磨性。Chen 等人[59]通過低壓冷噴涂技術在 304 不銹鋼基體上沉積了Cu-Al2O3-石墨固體潤滑涂層，保持了良好機械性能和粘結強度，同時Al2O3增強相顆粒進一步提升了銅基涂層的潤滑性能。Beckmann 等人[60]使用大規(guī)模分子動力學（MD）模擬發(fā)現(xiàn)，滑動會優(yōu)先激活多晶金屬表面適當取向的晶粒（軟晶粒），形成突起。WC和Al2O3等增強相顆粒在滑動過程中不發(fā)生塑性變形，可作為突起形成的“極硬晶粒取向”，因此增強相顆粒的加入，使銅基自潤滑涂層磨損更小、更均勻，如圖10 所示。

圖10 增強相對銅基潤滑涂層的作用機制 Fig.10 Mechanism of reinforcement in the copper-based lubricating coating: a) schematic diagram of Cu-lubricant phase composite coating wear; b) schematic diagram of Cu-lubricating phase-reinforced phase composite coating wear

表4 比較了冷噴涂與各類“熱”技術在制備銅基自潤滑復合涂層時的優(yōu)缺點。冷噴涂具有傳統(tǒng)涂層制備技術不可替代的優(yōu)勢，擁有極大的潛在應用價值。但是冷噴涂也存在不足，如成本高，通常在噴涂鋼基、鎳基或高溫合金時使用氦氣來提高噴涂質量。此外，冷噴涂涂層固有的高硬度、低塑性特點，也限制了其廣泛的工業(yè)應用。目前，只有少量涂層制品在航空、航天、武器裝備等軍工領域獲得初步應用[61]。但冷噴涂擁有低溫高速沉積的特點，這使得可噴涂材料廣泛，且通過材料的“復合”，可有效控制涂層的性能，仍使冷噴涂技術具有巨大的應用潛力。

2.2.2 冷噴涂銅基自潤滑涂層的發(fā)展趨勢

冷噴涂具有低溫、高速沉積的特點，制備的涂層呈現(xiàn)壓應力狀態(tài)[67]，冷噴涂過程對基體熱影響較小、噴涂效率高，目前已作為一種獨特的修復方法，廣泛應用在航天航空、汽車及制造領域[68-70]。此外，冷噴涂技術已成為一種新興的增材制造技術手段[71-72]。冷噴涂銅基自潤滑涂層由基體相顆粒、潤滑相顆粒及增強相顆粒組成，通過改變各相比例，可有效調(diào)控復合涂層性能。但與其他冷噴涂復合涂層存在相同的問題[73]，如冷噴銅基自潤滑涂層中，各相含量與復合粉末含量有偏差，當增強相含量超過一定比例后，會發(fā)生破碎等現(xiàn)象。冷噴涂制備的銅基自潤滑涂層存在一系列關鍵的科學問題，例如：潤滑相、增強相及金屬相的顆粒含量及分布問題，界面結合問題，協(xié)同摩擦磨損機制以及涂層轉移膜的形成和失效機理。

表4 冷噴涂與“熱”技術制備銅基自潤滑復合涂層性能對比[40,62-66] Tab.4 Performance comparison of copper-based self-lubricating composite coatings prepared by cold spraying and “thermal” technique[40,62-66]

3 結語

近年來，關于銅基自潤滑涂層的研究不斷增加，主要集中在固體潤滑劑的選用、涂層的制備技術兩方面，其應用范圍也在不斷擴展。銅基自潤滑涂層領域在未來的研究關鍵是制備低摩擦、高承載、長壽命、環(huán)境自適應強的高性能潤滑材料，解決零件在不同環(huán)境下的磨損失效問題。當前，將兩種或多種類型的固體潤滑相/增強相混合，是延長材料在多種嚴苛環(huán)境下服役壽命的有效措施。研發(fā)創(chuàng)新銅基自潤滑復合涂層體系，向銅基體中添加合金元素改善熱物性能，提高涂層整體潤滑性，揚長避短各類涂層制備技術，采用冷-“熱”技術的有效復合，如冷噴涂-激光、冷噴涂-熱等靜壓、冷噴涂-攪拌摩擦加工等復合技術，都可進一步提升涂層性能。