近日，我校材料與化學學院衛國英教授團隊在磨損領域國際頂尖期刊《Wear》（中科院一區，TOP期刊）上發表了題為“Wear mechanisms of Ni-W and Ni-W/Al2O3 composite coatings sliding against Si3N4 and AISI 52100 steel counterbodies”的文章。這是《Wear》首次刊發我校論文，論文第一作者為2022級碩士研究生范澤，通訊作者為張中泉副教授和衛國英教授。
作為在航空航天及電子工業被廣泛應用的表面防護材料，Ni-W及其復合鍍層的耐磨性是其工程應用中一項非常重要的性能。本文對比研究了Ni-W和Ni-W/Al2O3對磨Si3N4陶瓷和AISI 52100鋼的磨損行為，發現：（1） Ni-W及其復合鍍層在對磨Si3N4陶瓷時，均發生摩擦化學反應(tribochemical reaction)，并在鍍層表面形成保護性氧化層，隨著氧化層的破碎、剝落，磨損機理轉變為三體磨粒磨損；（2）對磨AISI 52100鋼時，Ni-W鍍層表面發生輕微磨損并產生光滑的磨損表面，而Ni-W/Al2O3鍍層表面由于塑性變形主導的分層而被劇烈磨損；（3）復合鍍層中的Al2O3顆粒可以降低磨粒磨損中的犁耕效應而提升其對磨陶瓷的耐磨性，但Ni-W基體與Al2O3顆粒兩相界面的存在則會降低復合鍍層的抗變形能力，從而大幅降低復合鍍層對磨硬質金屬的耐磨性。本研究揭示了Ni-W和Ni-W/Al2O3對磨陶瓷和硬質金屬的磨損機理，有助于理解合金與復合鍍層間不同的磨損行為，并為摩擦副的設計、磨損環境優化以及開發新型防護材料提供了重要參考。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.wear.2024.205486
本工作受到國家自然科學基金面上項目（No. 52171083），浙江省自然科學基金重大項目（No. LD24E010003）以及浙江省省級高校基本科研業務費（No. 2022YW47）的資金支持。
