镍铝基高温自润滑复合材料的制备及其摩擦学性能研究
本论文选取镍铝系金属间化合物为基体材料,通过协调组元匹配和优化工艺参数,设计制备了摩擦学性能优良的宽温域镍铝基自润滑复合材料.取得的主要结果如下:
1.通过各组元不断优化,制备了从室温到1000℃摩擦学性能良好的Ni3Al-BaF2-CaF2-Ag-Cr复合材料.润滑组元对材料的力学性能具有弱化作用,而合金组元则具有强化作用;银对低温摩擦学性能具有独立作用,而铬与氟化物具有交互作用.
2.合金元素铬、钼、钨等添加到Ni3Al基自润滑材料中表现出增强和减摩效应,其中银、氟化物和铬(钼、钨)酸盐对减小摩擦具有协同效应;摩擦化学反应中生成了具有高温润滑性能的铬(钼、钨)酸盐;不同温度时形成了转移膜以及润滑剂在摩擦面的析出效应和高温时形成了兼具抗磨、减摩双重功能的釉化层.
3.粉体粒径粗大的材料具有更优异的摩擦学性能,源于它提供了更好的润滑性能、更高的承载能力和更强的抗变形性能.
4.添加钼酸钡和铬酸钡的Ni3Al基复合材料具有较好的高温润滑性能.钡盐在制备过程中易发生固相反应而损失,经高温摩擦反应可重新生成,这使得它们只在狭窄的温域内对Ni3Al材料具有润滑作用.
5.氧化铜和氟化钙是NiAl基复合材料有效的高温润滑剂,具有优异的高温自润滑性能.
本论文的研究结果对设计制备高温自润滑材料和建立高温摩擦学理论具有参考价值,所制备的复合材料在高技术领域具有良好的应用前景.
- 作者：
- 朱圣宇
- 学位授予单位：
- 中国科学院研究生院
- 专业名称：
- 物理化学
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2011年
- 导师姓名：
- 刘维民
- 关键词：
- 镍铝基；金属间化合物；自润滑；摩擦学；高温自润滑复合材料
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