封严涂层在维持发动机气路密封、提升发动机效率方面发挥着重要作用,封严涂层已经成为航空发动机不可或缺的材料。航空发动机经过多次使用后可磨耗涂层有可能发生较大面积脱落,因此研究封严涂层在热处理条件下性能变化十分重要。本文使用火焰喷涂技术在TC11合金板上制备镍石墨涂层,研究镍石墨涂层在室温以及200-400℃环境下热处理400-2000 h后镍石墨涂层的微观形貌、孔隙率、硬度和结合强度变化规律,使用高温真空摩擦磨损试验机对镍石墨涂层的摩擦磨损机理进行研究,得到温度对涂层可磨耗性的影响。主要研究内容如下:(1)采用X射线衍射仪、扫描电镜、Image J软件、对热处理前后镍石墨涂层样品的物相、微观结构、孔隙率、硬度进行测试表征。试验结果表明:镍石墨涂层主要存在石墨相、Ni相和Ni O相,孔隙率约为15%。随着热处理温度升高,时间变长,镍氧化程度增高,孔隙率增加,石墨特征峰减弱并消失。(2)使用维氏硬度仪对热处理前后镍石墨涂层表面、截面、粘结层进行硬度测试,将数字图像相关技术结合拉伸试验机对镍石墨涂层进行结合强度测试。结果表明:在200℃或300℃下,随着热处理时间增加,硬度先增加后降低。热处理温度为400℃时,涂层表面和截面硬度略有降低,硬度值总体变化不大。原始镍石墨涂层结合强度仅为2.93 MPa。随着热处理温度升高,热处理时间增大,结合强度逐渐减小。(3)使用高温真空摩擦磨损试验机在室温到400℃条件下测试镍石墨涂层摩擦磨损性能。试验结果表明:磨损深度随着摩擦试验温度的上升而增大。在25℃到400℃,磨痕深度由86.86μm增加到最大值155.77μm。磨损量随着摩擦试验温度的上升而降低,在室温时,磨损量为0.076 g;当试验温度为100℃时,磨损量增加到了0.088 g;当温度升高到400℃时磨损量已经下降到了0.045 g,;摩擦系数随温度升高先降后升,室温摩擦系数为0.28,300℃达到最低值0.13,400℃快速增长到0.44;对于原始样品涂层在室温下的主要磨损机理是疲劳磨损;在100℃和200℃试验温度下,涂层的最主要磨损为磨粒磨损和氧化磨损;在300℃涂层磨损机制主要为粘着磨损;400℃试验温度下,涂层磨损机制主要为疲劳磨损和粘着磨损。