Verbesserte tribologische Leistung von Epoxid-Verbundbeschichtungen
Eine neue Studie berichtet über die verbesserte tribologische Leistung einer selbstschmierenden Epoxid-Verbundbeschichtung durch Bornitrid-Nanoblätter und Ag-Nanopartikel.
Die Anwendung von selbstschmierenden Epoxid-Verbundbeschichtungen (EP) auf der Oberfläche mechanischer Teile hat zunehmend Aufmerksamkeit erregt, da sie durch die Verringerung von Reibung und Verschleiß zur Verlängerung der Lebensdauer von Geräten beitragen. Das Manko der geringen Verschleißfestigkeit von EP ist jedoch ein limitierender Faktor in der Tribologie. In der vorliegenden Studie wurden harte hexagonale Bornitrid-Nanoblätter (BNNS) mit einem Träger aus weichen Ag-Nanopartikeln (Ag NPs) hergestellt, um die tribologische Leistung von EP zu verbessern. Die BNNSs wurden zunächst nach der Behandlung von h-BN mit einer NaOH/KOH-Lösung hergestellt, anschließend wurden die Ag-NPs gleichmäßig auf der BNNSs-Oberfläche durch eine hydrothermale Methode verankert. Die so entstandene BNNSs/Ag-Oberfläche wies eine raue Mikrostruktur und aktive Stellen auf, die der Grenzflächenkompatibilität zwischen BNNSs und EP förderlich waren.
Geringerer Reibungskoeffizient und geringere Verschleißrate
Die tribologischen Testergebnisse zeigten, dass die Schmierfähigkeit und Verschleißfestigkeit der EP-Beschichtung durch BNNSs/Ag deutlich verbessert wurden. Insbesondere bei einem Gewichtsanteil von 0,7 % BNNSs/Ag zeigte die entsprechende Verbundbeschichtung eine 80,5 %ige und 86,4 %ige Verringerung des Reibungskoeffizienten und der Verschleißrate im Vergleich zur EP-Beschichtung, was hauptsächlich auf die gute Grenzflächeninteraktion in der Verbundbeschichtung, den synergistischen Verstärkungs- und Schmiereffekt von BNNSs/Ag sowie die selbstschmierende Eigenschaft des Übertragungsfilms zurückzuführen ist.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 171, Oktober 2022, veröffentlicht.