【摘 要】
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目的 对比研究了聚醚醚酮（PEEK）与不锈钢、CrN涂层、Cr/GLC多层涂层三种配副的大气环境摩擦学行为。方法 采用多靶磁控溅射镀膜技术在17-4PH不锈钢基底表面制备了CrN涂层和Cr/GLC多层涂层。采用摩擦磨损试验机和三维轮廓仪对配副摩擦系数和磨损率进行测试，采用扫描电镜、拉曼光谱仪和显微红外光谱仪等方法，表征了不同配副摩擦前后的表面物理化学状态，剖析了涂层与PEEK配副的磨损机理。结果C
【机 构】
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中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室
【基金项目】
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中国科学院A类战略性先导科技专项（XDA22010303）； 中科院创新团队（292020000008）； 浙江省自然科学基金（LQ20E020004）；
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目的 对比研究了聚醚醚酮（PEEK）与不锈钢、CrN涂层、Cr/GLC多层涂层三种配副的大气环境摩擦学行为。方法 采用多靶磁控溅射镀膜技术在17-4PH不锈钢基底表面制备了CrN涂层和Cr/GLC多层涂层。采用摩擦磨损试验机和三维轮廓仪对配副摩擦系数和磨损率进行测试，采用扫描电镜、拉曼光谱仪和显微红外光谱仪等方法，表征了不同配副摩擦前后的表面物理化学状态，剖析了涂层与PEEK配副的磨损机理。结果CrN涂层和Cr/GLC多层涂层均显著提高了不锈钢基底的摩擦性能，相比PEEK与17-4PH不锈钢配副，CrN涂层和Cr/GLC多层涂层的摩擦系数都显著降低。此外，涂层磨损率分别降低93.1%、97.4%；对应PEEK配副的磨损体积也分别降低了35.1%和65.8%。三种配副条件下，PEEK摩擦后均发生了芳香环的开放、取代、交联、以及不同程度的结晶度的损失，结晶度规律为：未磨PEEK＞PEEK-Cr/GLC＞PEEK-CrN＞PEEK-17-4。结论CrN涂层硬度、粗糙度高，且缺少润滑，粘着磨损更为显著，PEEK材料发生大量转移，转移材料在减轻PEEK磨损的同时也阻止结晶度的降低。PEEK与Cr/GLC多层涂层配副表现出最佳的耐磨损性能，主要归因于摩擦时PEEK结晶度的维持及GLC中富石墨相赋予涂层的低剪切润滑作用。
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