Предложены количественные критерии выбора ультрадисперсных материалов, которые могут быть использованы как эффективные модификаторы для получения антифрикционных композиционных Ni-P покрытий [1]. В качестве модифицирующих добавок проанализирована возможность использования простых оксидов Al2O3, Cr2O3 со структурой типа корунда и TiO2, ZrO2 со структурой типа рутила, а также металлических порошков Ti, Zr с гексагональной структурой типа магния, порошков Cr, Mo, W, V, Ta с кубической структурой типа вольфрама, наноалмазного порошка и ультрадисперсного нитрида бора. Для получения эффективных композиционных никель-фосфорных покрытий кроме дисперсных материалов использовали твердые смазочные материалы, в частности политетрафторэтилен, дисульфид молибдена (IV) (гекс.) и графит.
При трении для всех дисперсных материалов предполагались процессы деагрегации микрочастиц и их диспергирование до образования наночастиц. В частности, для покрытий, модифицированных наноалмазом, предполагалось разрушение агрегатов углеродсодержащих наночастиц, «графитизация» их поверхностных оболочек и образование «ядер» в виде фуллереноподобных наноструктур (в том числе и малых фуллеренов) диаметром до 0,7 нм [1–3]. Для покрытий, модифицированных BN, неметаллические компоненты композиции окисляют металл композиции с образованием ультрадисперсных фаз соответствующих низкобористых соединений [2]. Для вероятных наночастиц C и BN с фуллереноподобными оболочками, в частности Сn (n = 18, 20, 24, 30, 36, 45, 48, 54, 60), определены возможные изосимметрийные и деформационные модификации, которые могут быть получены при непрерывной трансформации исходных симметричных фуллеренов [4–9].
Свойства указанных выше композиционных покрытий рассчитаны в соответствии с синергической моделью [1, 2]. Сравнительным анализом с аналогичными данными для композиционных Ni-P покрытий с модификаторами MoS2 (гекс.) и C (графит) установлена их потенциальная эффективность для повышения износостойкости и антифрикционности. Расчетные данные косвенно подтверждают, в частности, результаты трибологических испытаний соответствующих антифрикционных покрытий, полученных с использованием наночастиц BN [1, 2], ультрадисперсного Al2O3 и наноалмазного порошка [3].