含镍碳化硅复合材料的干摩擦特性

采用销 -盘摩擦磨损试验机 ,在 1 5～ 6 0 0℃范围内 ,对反应烧结碳化硅 (Si/Si C)及含镍碳化硅 (Si/Si C- Ni)复合材料的干摩擦性能进行了研究 .结果表明 ,Ni使 Si/Si C复合材料的摩擦学性能得到改善 ,且 Si C的粒度越小 ,Si/Si C- Ni复合材料的自润滑性能越好 .同时通过对磨屑的 X射线相分析和磨损表面形貌与成分的扫描电子显微镜 /能谱分析 ,考察了 Si/Si C和 Si/Si C-

碳化硅及其镍钛复合材料干摩擦磨损性能的研究

采用改制的盘销式摩擦磨损试验机，在１５℃、３００℃、６００℃下，对浸Ｓｉ反应烧结ＳｉＣ及其复合材料的干摩擦磨损性能进行了研究．结果表明，添加Ｎｉ、Ｔｉ的ＳｉＣ复合材料对原ＳｉＣ材料１５℃常温时的摩擦学性能影响不大，但能使６００℃条件下的摩擦学性能得到明显改善，其中加Ｔｉ的ＳｉＣ复合材料的摩擦系数可降低到０３２．磨屑的Ｘ射线物相分析结果表明，加Ｎｉ、Ｔｉ的ＳｉＣ陶瓷复合材料与原ＳｉＣ陶瓷材料相比，在高温下的摩擦机制有着本质的不同，从而造成在摩擦学性能上有较大的差异．同时结合ＳＥＭ磨面分析。

高温自润滑陶瓷复合材料研究进展

工作于高温环境中的陶瓷摩擦副，其润滑问题必须得到解决。由于传统润滑方法难以实施，研制具有自润滑性能的陶瓷或其复合材料无疑是一条很好的途径。本文综述了固体润滑剂、陶瓷以及陶瓷复合材料高温干摩擦的研究现状。试图分析找出实现这一目标的途径。

SHS铸渗法制备表面Al_2O_3-TiC铁基复合材料

利用Ti-C和Al-Fe2O3反应体系,采用SHS铸渗法在球铁表面制备复合材料。研究物料配比对铸渗层微观组织和磨损性能的影响。结果表明,形成表面复合材料的适宜配比为Ti-C体系55%+Al-Fe2O3体系40%+硼砂5%,Al与Fe2O3的质量比为2∶5。铸渗层中原位生成的Al2O3和TiC颗粒分布在Fe基固溶体上。低应力切削磨损条件下,铸渗层的磨损率仅为球铁基体的1/3,且其磨损率随磨程的增加而降低。

无压浸渗SiC/Al复合材料的摩擦磨损性能研究

采用无压浸渗法制备不同碳化硅粒度和体积分数的SiC/Al复合材料,利用销-盘摩擦磨损试验机考察了碳化硅的粒度和体积分数等对SiC/Al复合材料干摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌并分析其磨损机理.结果表明,SiC/Al复合材料的磨损率随碳化硅体积分数增加而降低.与灰铸铁配副时,材料的摩擦系数与磨损率明显依赖于碳化硅粒度,二者均随碳化硅粒度增加而降低.复合材料的磨损机制以碳化硅颗粒的碎裂、脱落和表面犁沟为主要特征.

反应烧结碳化硅复合材料的磨损机理研究

采用销 -盘摩擦磨损试验机考察了反应烧结碳化硅及含 Ni碳化硅复合材料在不同温度下的干摩擦磨损性能 .结果表明 ,Ni有利于改善反应烧结碳化硅复合材料的摩擦磨损性能 .SEM磨损表面和亚表面分析表明 ,复合材料在常温下的磨损机理为切削和犁沟 ;6 0 0℃下反应烧结碳化硅的磨损机理为表面裂纹形成及断裂 ;而含

重力SHS法制备陶瓷衬层的组织与工艺研究

采用预置芯等方法对重力SHS法制备的陶瓷内衬层厚度进行控制,研究预置芯大小、SiO_2添加量等对陶瓷层厚度与组织的影响,考察冷却工艺对陶瓷层组织与性能的影响。研究结果表明,随着预置芯直径增大,陶瓷层厚度先增大后减小;在预置芯直径一定的情况下,随着SiO_2含量的增加,陶瓷层厚度增加。添加适宜的SiO_2有利于获得组织细小而致密的陶瓷层。冷却速度快,凝固组织细化,陶瓷层硬度高;冷却速度慢,熔体分离充分,陶瓷层组织均匀,陶瓷层和钢管结合更加紧密,抗热震性能好。

MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机的改装

对ＭＰＸ－２０００盘销式摩擦磨损试验机进行改装，增添了加热及相应的控制和冷却系统。改装工作未对原试验机零件进行再加工而只添加了部分零件，从而使改装后的试验机很容易恢复原状并保证精度。改装的试验机数据最大偏差小于５％，可用于８００℃以下的摩擦磨损试验，温度偏差小于２．５％。

SiC-Si合金化复相陶瓷干摩擦磨损性能的研究

在SiC-Si中加入Ni、Ti或B4C形成SiC-Si-Ni、SiC-Si-Ti及SiC-Si-B等复相陶瓷材料。研究了不同温度下的干摩擦磨损行为与机理。探讨了在摩擦表面形成固体润滑与液体润滑,以改善摩擦磨损性能的两种途径在SiC-Si复相陶瓷上实现的可行性。结果表明,通过摩擦反应在表面形成固体润滑膜,是改善SiC-Si复相陶瓷干摩擦性能的有效途径。

原位反应制备相互贯通Al_2O_3/Al复合材料

为制备相互贯通Al_2O_3/Al复合材料,采用有机泡沫浸渍法和浇注成型法制备SiO_2陶瓷,真空消失模铸造法将铝浸入泡沫陶瓷中、将SiO_2陶瓷埋入Al粉分别获得SiO_2/Al复合材料,对复合材料进行高温热处理。考察硼酸添加剂对SiO_2陶瓷性能和硼酸、温度对原位反应的影响,以及复合材料的组织演化。结果表明,硼酸的添加有利于SiO_2陶瓷致密度与抗弯强度的提高,并对原位反应有促进作用。随温度升高,SiO_2与Al之间的反应层厚度急剧增加。SiO_2泡沫陶瓷和Al原位反应生成Al_2O_3与Si,生成的Al_2O_3骨架由颗粒状Al_2O_3及连续网状Al_2O_3构成,保持了SiO_2泡沫骨架的原有结构;反应生成的Si进入到Al基体中形成了Al-Si合金。

基体组织状态对球墨铸铁抗磨料磨损性能的影响

研究了４种基体组织状态的球墨铸铁的二体销盘磨损、静载三体磨损及三体冲击磨损的耐磨性能。结果表明，二体销盘磨损与静载三体磨损的耐磨性和硬度有良好的线性关系；马氏体及马氏体上分布共晶碳化物的耐磨性最佳，贝氏体次之，珠光体较差。提高三体冲击磨损耐磨性需良好的硬度与韧性配合，故马氏体耐磨性最佳，珠光体、贝氏体次之，马氏体上分布共晶碳化物的耐磨性较差。

颗粒级配对SiC-Si复相陶瓷材料摩擦性能的影响

采用SiC颗粒级配的方法形成了SiC-Si复相陶瓷材料,研究颗粒级配SiC-Si的组织结构及其对SiC-Si复相陶瓷干摩擦磨损性能的影响.结果表明,采用SiC颗粒级配方法能明显改善SiC-Si复相陶瓷材料的干摩擦磨损性能.粗细颗粒间的级配具有相互强化的作用,并且有利于光滑摩擦表面的获得与稳定;同时可提高复相陶瓷对断裂磨损的抗力.

无压浸渗法制备SiC/Al复合材料的抗弯强度研究

通过无压浸渗法制备了SiC/Al复合材料,分析了颗粒大小、颗粒级配、淀粉含量等因素对复合材料抗弯强度的影响。结果表明:随着淀粉含量增加和SiC颗粒尺寸的减小,浸渗后形成的复合材料抗弯强度增大。通过颗粒级配方法制备的SiC/Al复合材料的抗弯强度比大颗粒的强度高,比小颗粒的低。

颗粒尺寸对反应烧结碳化硅摩擦磨损特性的影响

研究了碳化硅颗粒尺寸对反应烧结碳化硅材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着碳化硅颗粒尺寸的增加，不论干摩擦还是水润滑条件下，反应烧结碳化硅的摩擦系数和磨损率均表现为先增加，后降低的趋势。粒度为42μm的反应烧结碳化硅的摩擦系数和磨损率最大，而粒度为14μm的最小。水润滑时的摩擦系数和磨损率比干摩擦时的成倍降低。

稀土改性Fe-Cr合金连接体高温氧化行为研究

以一种稀土改性Fe-Cr铁素体合金为研究对象,分析了氧化温度和氧化时间对该合金高温氧化行为的影响。利用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）技术研究了合金氧化物的相组成及微观形貌演化过程,通过增重法研究了合金的高温氧化动力学。结果表明,稀土改性Fe-Cr合金高温氧化过程中形成的氧化层物质主要为Mn Cr2O4和Cr2O3。合金在650~800℃工作温度范围内氧化程度较小,并且在800℃空气中氧化0~168 h的氧化速率常数仅为9.63×10-15g2·cm-4·s-1,它是中低温固体氧化物燃料电池合适的连接体备选材料。

添加ZrSiO_4制备Al_2O_3/ZrO_2/莫来石复相陶瓷的组织及力学性能研究

将一定质量的硅酸锆和氧化钇加入无水乙醇湿法研磨、干燥后,加入Al_2O_3陶瓷粉料中,1550℃常压烧结,保温3 h,制得陶瓷。研究所制备陶瓷的微观组织及其力学性能。结果表明:添加ZrSiO_4之后,陶瓷中生成了t-ZrO_2,ZrO_2相变时的体积效应弥补了部分气孔,使复相陶瓷气孔减少,致密度提高;界面生成的ZrO_2改变了材料的断裂方式,使材料的抗弯强度、断裂韧性、抗热震性能都得到明显的改善。

Al2O3复相陶瓷/高铬铸铁复合材料磨粒磨损性能的研究

采用铸造镶嵌法制备了Al2O3复相陶瓷/高铬铸铁复合材料。利用化学气相沉积技术在陶瓷增强体表面形成Ti涂层,研究Ti涂层对复合材料形成,以及涂层、两种陶瓷增强体对复合材料磨粒磨损性能的影响。结果表明：陶瓷增强体表面的Ti涂层,可明显改善复合材料的界面结合;复合材料相对于高铬铸铁,耐磨性均得到较大的提高（约50%）。对同一种陶瓷增强体的复合材料来说,陶瓷增强体经过表面改性的复合材料耐磨性优于陶瓷增强体表面未改性的复合材料,耐磨性提高幅度大约为10%。

MgO含量对Al_2O_3/ZrO_2/莫来石复相陶瓷性能的影响

采用ZrSiO_4和Al_2O_3为原料,通过无压烧结法制备了不同MgO含量的Al_2O_3/Zr O_2/莫来石复相陶瓷,研究了复合陶瓷的显微组织、弯曲强度、断裂韧性和抗热震性能。结果表明:添加MgO有利于ZrO_2四方相的稳定,从而提高了陶瓷的弯曲强度、断裂韧性和抗热震性。MgO添加量为4%时,Al_2O_3/ZrO_2/莫来石复相陶瓷的弯曲强度达到最大值365 MPa,陶瓷的断裂韧性达到5.31 MPa·m^(1/2)。复相陶瓷热震后强度的损失率仅为5.61%。

化学气相沉积铜涂层及其对氧化铝复相陶瓷/铁复合材料界面的影响

采用化学气相沉积技术,用氢气还原氯化铜的方法在氧化铝复相陶瓷表面制备铜涂层,确定适宜工艺参数并研究铜涂层对氧化铝复相陶瓷/铁复合材料界面结合的影响。利用X射线衍射仪、扫描电镜等对样品的显微组织、物相和表面形貌进行分析。研究结果表明:采用化学气相沉积技术在氧化铝复相陶瓷表面制备铜涂层的适宜工艺参数为:沉积温度850℃,保温时间为40 min时,获得的铜涂层均匀致密,且纯度较高。涂层与氧化铝复相陶瓷之间由于热膨胀系数的差异,在界面结合处存在小裂缝。氧化铝复相陶瓷/铁复合材料由于在界面处发生元素的扩散互熔有利于界面的结合。氧化铝复相陶瓷/铁复合材料界面结合良好,无明显的孔洞及裂缝等缺陷。

马氏体磨料磨损特性的研究

对20Cr,40CrSi,T8,T104种材料所获得的单相马氏体组织二体磨粒磨损、静载与动载三体磨粒磨损的耐磨性进行了研究,结果表明:在各种磨损条件下,马氏体的耐磨性与其固溶碳量的平方根呈抛物线关系,抛物线峰值点所对应的马氏体最佳固溶碳量,其与磨损条件有关,当磨损过程中塑变磨损比例增大时,马氏体最佳固溶碳量降低,而切削磨损比例增大时,则马氏体最佳固溶碳量升高。