钼在耐磨涂层上的应用

    活塞环广泛地用在如蒸汽机、柴油机、汽油机、压缩机、液压机等各种动力机械上，承担密封、调节机油( 控油) 、导热( 传热) 、导向( 支承) 等四个作用，承受高温、高摩擦、热疲劳、气体腐蚀等恶劣的工作环境。

    早期的活塞环靠铸造形成，但随着环境要求的不断提高，活塞环的表面承受着越来越严苛的表面摩擦作用，各种先进的表面处理应用其中，如溶射、电镀、镀铬、气体氮化、物理沉积、锌锰系磷化处理、表面涂层等。

    20 世纪 60 年代，出现了钼金属的火焰喷涂技术( 以及随后改进的 HVOF 技术) ，在氧化性火焰作用下，将钼丝熔化喷涂在活塞环表面，形成一层钼及氧化钼耐磨层，起到一定的润滑作用。由于涂层中氧化钼的脆性较大，必须在活塞环的表面加工出若干细小凹槽，用于放置氧化钼涂层。当达到一定使用温度时，氧化钼涂层不但会脱落，而且沟槽会引起活塞环基体产生裂纹。

    等离子喷涂技术在惰性气体等离子体产生的10 000 K 以上的高温下，将钼金属和 Mo2C 的复合物粉末彻底熔化为液态，然后沉积在活塞环基体材料表面进而凝固生长。与火焰喷涂技术相比，Mo－Mo2C 等离子喷涂技术具有三大优势: ( 1) 涂层与基体材料呈金属键结合，结合强度大大增强; ( 2) 涂层呈少( 无) 孔隙的致密结构，保证了涂层具有极佳的润滑作用; ( 3) 涂层中无氧化物夹杂，大大提高涂层的韧性，保证基体材料被完好地封闭在涂层以下，保证大大提高涂层的耐磨性。因此，等离子喷涂 Mo－Mo2C 涂层可提供 150 000 km 的运行寿命。

    目前，Mo－Mo2C 等离子喷涂技术已经取得良好的应用前景。