三维网络陶瓷增强铝基复合材料的干摩擦磨损性能

设计和制备了一种新型的三维网络陶瓷(骨架)增强铝合金复合材料。研究了铝合金及不同成分复合材料在不同温度及载荷下的摩擦系数和磨损率;用扫描电镜(SEM)观察其磨损表面,并分析了三维网络陶瓷(骨架)对铝合金磨损机制的影响。结果表明:复合材料的耐磨性远优于铝合金,而且随着三维网络陶瓷体积分数、温度及载荷的增加,复合材料的抗磨损性能明显提高;这种新型复合材料的摩擦系数随载荷变化保持稳定;在很宽的温度范围内,摩擦系数的稳定性均优于铝合金。这是由于三维网络陶瓷在磨损表面形成硬的微凸体起承载作用,其独特的结构制约了基体合金的塑性变形和高温软化,有利于磨损表面氧化膜的留存。

网络陶瓷增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

采用压铸技术成功制备了网络陶瓷(骨架)增强铝基复合材料,研究了其在干摩擦条件下的滑动摩擦磨损行为。结果表明,复合材料的耐磨性能远优于基体合金,主要是由于网络陶瓷(骨架)裸露在磨损表面,成为微凸体,起承载作用,抑制或延迟了基体从轻微磨损向严重磨损的转变。同时将载荷分散至各个方向,抑制了磨损面基体合金因塑性变形产生的流失。