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刘长霞教授团队在高速切削数控刀具领域取得新成果

近日，交通学院刘长霞教授团队在《Journal of the European Ceramic Society》（材料工程领域TOP期刊）发表了题为“Microstructure and wear performance of alumina/graphene coating on textured Al₂O₃/TiC substrate composites”的学术文章，第一署名单位和通讯单位均为我校。

高速切削技术具有高效率、高精度、高表面完整性等优点，在航空航天、汽车和模具制造等领域得到广泛的应用。但利用高速切削技术加工材料时会遇到切削刀具温度上升、变软、易磨损、易崩刃等问题，因此提供一种能够承受耐高温、耐磨损的新型刀具材料成为迫切需要解决的研究问题。

该成果首次采用悬浮式高速氧燃料（SHVOF）热喷涂法，通过喷涂含有1 wt.% GNPs的氧化铝悬浮液，在激光加工微织构的Al₂O₃/TiC基复合材料上制备了厚度为8-10微米、具有良好铺展性和致密性的均匀致密涂层。通过采用球-盘滑动磨损试验，发现网格织构Al₂O₃/GNPs涂层Al₂O₃/TiC基复合材料的摩擦性能好，在低的滑动距离下就能达到稳定的摩擦系数（CoF）和低的磨损率。通过研究GNPs自润滑膜的形成对Al₂O₃/GNPs涂层摩擦磨损性能的影响，建立了减摩物理模型，揭示了其减摩耐磨机理。

刘长霞教授团队面向高端装备与制造业领域，针对高速切削钛合金、镍基合金、不锈钢等难加工材料时刀具材料变软易磨损，刀具易崩刃寿命短等科学问题，在研发新的能够承受高的切削温度、耐磨损、高可靠性的新型刀具材料领域不断产出新的成果，共授权发明专利11项，在《Ceramics International》《Journal of Alloys and Compounds》《Materials Science and Engineering: A、Ceramics International》等国际权威刊物发表高水平学术论文30余篇。（交通学院供稿  科学技术处审核）

学术论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221920307901