本文针对航空发动机燃油泵侧板、轴承等部件在恶劣工况下出现的润滑问题,以制备长寿命固体耐磨涂层为目标,制定聚酰亚胺固体润滑涂层配方研究方案,对涂层的制备工艺与加速寿命试验(ALT)进行了深入的研究,缩短了涂层失效时间,为涂层的可靠性评估提供了依据。首先,选择聚酰亚胺(Polyimide,PI)为粘结剂,二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,二硫化钼(MoS2)和石墨为固体润滑剂,三氧化二铝(Al2O3)和三氟化铈(CeF3)为功能性填料的耐磨涂层,并且通过正交试验法确定它们最优配方比例,即PI:DMF:MoS2:石墨:Al2O3:CeF3=3.3:3.6:2.5:0.5:0.3:0.1。确定耐磨涂层最优配方后,我们系统地考察了基体前处理工艺(包括除油、除锈、抛光、喷砂、电镀硬铬、激光织构等)、喷涂工艺(包括喷涂压力、喷涂速度、扳机的控制、重叠率等)、表干工艺以及固化工艺对涂层摩擦学寿命的影响。结果表明喷砂作为铜合金基体前处理工艺,可使得涂层具有最优抗磨性能。优化了涂层制备工艺参数,即喷涂过程中喷涂压力为0.8MPa,喷枪喷涂速度为300～500mm/s,喷枪与基材表面保持垂直,喷涂重叠率应达到50%～67%,喷涂距离约为10cm,喷涂后表干1h,固化温度240℃,固化时间30min。此外,通过测试涂层的形貌、厚度、粗糙度、附着力、硬度等参数,确定其满足国标要求。在此基础上探究了喷砂目数、基体材料、固体颗粒类型对涂层耐磨性的影响。最后,借助扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线能谱仪(energy-dispersive X-ray spectroscopy,EDS)等表面分析仪器探索涂层抗磨机理,对比加速试验前后涂层失效机理是否一致,并分析涂层失效的全过程。在不改变失效机理的前提下,使用MFT-5000球-盘摩擦磨损试验机对涂层进行加速寿命试验,分别研究转速加速方式、载荷加速方式以及转速和载荷复合加速方式对其抗磨寿命的影响。此外,采用Weibull失效概率曲线图来表示涂层的寿命分布,根据试验数据建立涂层疲劳寿命与转速、载荷之间的关系模型,并加以验证。本文系统地研究了涂层制备各工艺参数对其耐磨性能的影响,分析了涂层失效机理,在此基础上,对涂层加速寿命试验进行了探索,为其制备和可靠性研究提供了参考。