镍基涂层综合性能良好,在工业领域中应用广泛。其中,镍包石墨涂层已成功应用于航空航天领域,但该涂层硬度低,耐磨性差,这限制了其摩擦学应用。为了改善镍包石墨涂层的摩擦学性能,本文通过火焰喷涂技术在镍包石墨涂层中分别引入WC颗粒与Ni60/WC复合颗粒,制备出多种镍基石墨/碳化钨复合涂层。研究了不同颗粒对镍包石墨涂层的微观结构以及常温/高温摩擦学性能的影响。开展了在镍包石墨涂层中添加WC颗粒的研究。结果表明,添加适量的碳化钨能够有效提高镍包石墨涂层的硬度与结合强度。当碳化钨含量为30wt.%时,涂层的摩擦系数仅稍有上升,但耐磨性能明显增强。碳化钨与镍基涂层之间具有较好的相容性,在摩擦过程中不易剥落,并能够抑制涂层中裂纹的扩展,减轻涂层的疲劳磨损程度。但是当碳化钨含量过高时,涂层中金属粘结相的含量则相对降低,涂层硬度下降,摩擦学性能反而变差。开展了在镍包石墨涂层中添加Ni60/WC复合颗粒(采用包覆粉与混合粉两种形式)的研究。结果表明,采用Ni60包覆WC粉末制备的复合涂层表面粗糙度较低,物相分布均匀,涂层致密度高。当包覆粉添加量在30wt.%以内时,复合涂层在摩擦过程中能够形成完整的自润滑膜,摩擦系数低。与单纯添加WC颗粒的镍包石墨涂层相比,该复合涂层中金属粘结相的含量充足,碳化钨的强化作用良好,耐磨性能明显提升。采用Ni60混合WC粉末制备的复合涂层中石墨与碳化钨分布不均匀,在摩擦过程中难以形成完整的自润滑膜,涂层的摩擦系数与磨损率均较高。相比于混合粉添加,采用包覆粉添加制备的镍基石墨/碳化钨复合涂层的摩擦学性能更佳。研究了镍包石墨涂层以及镍基石墨/碳化钨复合涂层的高温摩擦学性能。结果表明,在中低温(200℃~300℃)环境下,这两种涂层的摩擦系数达到最大。而后随着温度的升高,摩擦系数又有所下降。这是因为虽然石墨的润滑效果随着温度的升高而逐渐降低,但是较高温度下涂层表面又生成了具有减摩作用的氧化物。在高温环境下,两种涂层的耐磨性能均有不同程度的下降。复合涂层由于碳化钨的强化作用,在中高温环境(300℃以上)下其磨损率低于镍包石墨涂层。