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２００７年４月润滑与密封Ａｐｒ．２００７
第３２卷第４期ＬＵＢＲＩＣＡ兀ＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶ０１．３２Ｎｏ．４
ＣｕＳ．Ｆｅ２Ｏ纳米复合薄膜的制备、表征和摩擦学性能
张翼东贾庆远张晓峰吴志申张平余
（河南大学特种功能材料重点实验室河南开封４７５００１）
鬃摘要：采用溶胶．凝胶法制备了纳米ＣｕＳ．ＦｅＯ，复合薄膜，研究了其微结构和摩擦学性能，并探讨了复合薄膜的磨ｔ
损机制。用ＸＲＤ，ＸＰＳ，及ＡＦＭ研究了薄膜的晶体结构、化学价态与表面形貌，用ＵＭＴ－２研究了薄膜的摩擦学性能。
羹研究结果表明，所制备的薄膜是均匀致密的，表面粗糙度为０．３０ａｍ，ＣｕＳ为粒径２０ａｍ的正六面体结构，并且均匀分：
鼍散在ＦｅＯ，基体中；薄膜与ＧＣｒｌ５不锈钢球对磨过程中表现出了很好的耐磨抗摩性能。ＣｕＳ的摩尔分数为８％时的ＣｕＳ－
ＦｅＯ，复合膜在滑动速度为ｌ５０ｍｍ／ｍｉｎ，载荷为１．５Ｎ的条件下，摩擦因数为０．０８，磨损寿命为４２００次，通过ＳＥＭ观ｔ
鼍察薄膜的膜痕发现薄膜的磨损机制主要是轻微的擦伤、粘着转移和磨粒磨损。
幕关键词：溶胶．凝胶法；ＣｕＳ－Ｆｅ２０３；纳米复合薄膜；摩擦学性能
中图分类号：ＴＨ１１７．１文献标识码：Ａ文章编号：０２５４—０１５０（２００７）４—０２４—３
ＰｒｅｐａｔｉｏｎａｎｄＴｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＣｕＳ－Ｆｅ２ｏ３
ＮａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅＴｈｉｎＦｉｌｍｓ
ＺｈａｎｇＹｉｄｏｎｇＪｉａＱｉｎｇｙｕａｎＺｈａｎｇＸｉａｏｆｅｎｇＷｕＺｈｉｓｈｅｎＺｈａｎｇＰｉｎｇｙｕ
（ＳｐｅｃｉＭＦｕｎｃｔｉｏｎＫｅｙＬａｂｏｆＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＫａｉｆｅｎｇＨｅｎａｎ４７５００１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｕＳ－Ｆｅ２Ｏ３ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｔｈｉｎｆｉｌｍｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｆａｃｉｌｅｓｏｌ—ｇｅｌｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｍｉｒｃｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍｏｒｐｈｏｌｏ－
ｇＹ，ａｎｄｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅＣｕＳ－Ｆｅ２Ｏ３ｆｉｌｍｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｖｉａＸ—ｒａｙｄｉｆｒａｃｔｏｍｅｔｒｙ，Ｘｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃ—
ｔｒｏｓｃｏｐｙ．ａｔｏｍｉｃｆｏｒｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙａｎｄＵＭＴ－２ｔｒｉｂｏｍｅｔｅｒ．ｒＩ＇ｌｌｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｓｏｆｔｈｅｆｉｌｍｓａｒｅｕｎｉｆｏｒｍａｎｄ
ｃｏｍｐａｃｔｗｉｔｈａｒｏｏｔ－ｍｅａｎｓｑｕａｒｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓａｂｏｕｔ０．３０ａｍ．ＣｕＳｐａｒｔｉｃｌｅｓＩｈｅｘｔｏｇｎａｌｐｈａｓｅａｒｅｄｉｓｐｅｒｓｅｄｉｎＦｅ２Ｏ３ｍａｔｒｉｘ
ｗｉｔｈａｓｉｚｅｏｆｂａｏｕｔ２０ａｍｉｎｄｉａｍｅｔｅｒ．ＴｈｅｆｉｌｍｓｓｌｉｄｉｎｇａｇａｉｎｓＧＣｒｔｌ５ｓｔｅｅｌｂａｌｌｄｉｓｐｌａｙｎａｅｘｃｅｌｌｅｎｔｗｅａｒ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｎａｄ
ｆｒｉｃｔｉｏｎ—ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｗｉｔｈｍｏｌｅｒａｔｉｏｎｏｆ８％ＣｕＳ．ｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓｏｎｌｙ０．０８ａｎｄｔｈｅｗｅａｒｌｉｆｅｉｓｂａｏｕｔ
４２００ｓｌｉｄｉｎｇｃｙｃｌｅｓａｔａｓｌｉｄｉｎｇｓｐｅｅｄｏｆ１５０ｍｍ
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