悬浮式高速氧燃料（S-HVOF）热喷涂中的径向喷射石墨烯纳米片摩擦学研究

摩擦是任何由运动机械零件组成的设备提高能效的一个主要问题，会影响设备的耐用性和可靠性。石墨烯纳米颗粒（GNPs）是减少摩擦和磨损的良好候选材料，而悬浮式高速纯氧燃料（SHVOF）热喷涂是一种很有前途的技术，可实现可扩展的快速沉积，但这种技术会使石墨烯纳米颗粒暴露在过高的热量下。在这项工作中，我们探索了在 SHVOF 热喷涂中径向注入 GNPs 的方法，以减少它们与高温火焰的相互作用，同时还能实现高动量传递和有效沉积。我们使用 Accuraspray 4.0 对不同火焰功率下的高速成像和颗粒温度与速度监测进行了研究，研究了原料喷射参数，如流速、喷射角度和位置。针对氧化铝平衡球的无润滑球对平滑动磨损测试表明，与裸基底相比，摩擦系数降低了 10 倍，降至 0.07。沉积的 GNP 层可实现低摩擦干滑动，从而保护底层基材。透射电子显微镜研究表明，GNPs 在喷涂后仍保持结晶性，而在磨损后则变得非晶化和起皱。这项研究的重点是 GNPs，但也适用于其他对热和氧化敏感的材料，如聚合物、氮化物和二维材料。

a class=”btn-tec black” href=”https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1909/1909.04940.pdf” target=”_blank” rel=”noopener”>论文链接（英文）

关键词：S-HVOF，石墨烯纳米片，径向注入，颗粒温度和速度监测，高速成像，摩擦学，TEM

原文发表于《arXiv》(1909.04940)
作者：F. Venturi，T. Hussain