防滑耐磨涂層通過增強材料接觸表面的摩擦阻力達到防滑目的,接觸摩擦阻力的大小與兩個物體接觸表面狀況(如粗糙度、壓力)、配副材料的選擇等密切相關。防滑原理有粗糙表面凹凸處的物理咬合、銼削作用、粘滯作用等。配副材料的選擇對防滑性能十分重要,通常硬-硬施加載荷后咬合力比較大,軟-軟結合的后接觸面積大、范德華力大,硬-軟施加載荷后接觸面產生犁削效應。
涂層防滑性能的好壞可用涂層的摩擦系數來定量表征,按照摩擦副相對運動的速度一般分為靜態防滑系數和動態防滑系數,按照摩擦副的接觸類型一般分為干態、水濕態和油潤滑狀態下的防滑系數。我國國家標準、美國軍標等相關規定中提出平面牽引法和平面滑動法是常用的測量靜摩擦系數和動摩擦系數的方法。表1給出了摩擦系數安全等級的劃分。但在一些特殊場合,如甲板漆的摩擦系數應在0.7以上,以確保人員和設備的安全,且要有較高的水濕態和油潤態摩擦系數,并滿足抗沖蝕性能、耐腐蝕的要求。
在工程實踐中,利用摩擦傳遞動力或防止滑動的應用非常廣泛,如工業生產中各種依靠摩擦傳動的起重運輸機械、爬壁機器人、車用離合器和剎車片等。船舶及海上鉆井平臺也需要提高工作接觸面上的摩擦系數,以確保操作人員和機械裝備的安全。高分子聚合物涂層以及金屬基涂層是常用的防滑耐磨涂層。
采用熱噴涂技術制備的金屬基防滑耐磨涂層作為一種功能涂層,可以增強材料表面的摩擦系數和硬度,起到防滑耐磨等作用。熱噴涂技術是利用熱源將粉末、絲材或棒材加熱至熔融或半熔融狀態,在基體表面形成結構與功能涂層的一類表面技術,具有噴涂材料廣泛、基體形狀與尺寸不受限制、涂層厚度易控制、工藝操作簡單、效率高等特點,能夠實現零部件的表面強化、修復及改性。金屬基防滑耐磨涂層作為無機防滑耐磨涂層中的一類,相較于高分子聚合物防滑耐磨涂層,具有壽命長、摩擦系數穩定、不使用毒性有機溶劑以及更好的抗磨損和抗高溫氧化性能。
|