熱噴塗陶瓷塗層的摩擦係數較高，傳統的潤滑劑引入導致塗料的機械效能下降，限制了其應用。由於熱噴塗陶瓷塗層具有優異的機械效能和高耐磨性，因此，開發具備較長使役壽命的自潤滑陶瓷塗層，對於解決苛刻工況下機械零部件的摩擦、磨損和潤滑問題至關重要。
中國科學院蘭州化學物理研究所磨損與表面工程課題組致力於熱噴塗陶瓷基塗層工藝和效能的研究。近日，課題組透過熱噴塗技術、真空浸漬和原位合成在316L不鏽鋼基材上製備了YSZ/Ag自潤滑塗層。研究發現，Ag顆粒分佈在YSZ塗層的孔隙和裂紋中，並透過填充Ag來改善缺陷的微觀硬度、斷裂韌性和內聚強度。另外，由於在真空中的滑動過程中形成潤滑膜，在引入Ag之後，塗層的摩擦係數和磨損率均顯著降低，YSZ/Ag塗層的摩擦係數是YSZ塗層的1/2左右，磨損率則是YSZ塗層的1/600左右。同時，引入Ag潤滑劑使對偶球的磨損大大降低。由於Ag潤滑劑對形成的潤滑膜有補充和修復作用，因此YSZ/Ag自潤滑塗層具有相對較長的使用壽命（>100,000次滑動迴圈）。
相關研究結果發表在Applied Surface Science上，研究工作得到國家自然科學基金等的支援。
圖.YSZ/Ag自潤滑塗層及其摩擦學效能