一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料及制备方法与流程

技术特征：
1.一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料，其特征在于，该复合材料以微米级ti、ni或co金属(合金)粉为基粉，与mo粉、ag粉混合，按质量百分比计分别占比为70～80％、8～15％、10～20％，原始粉末颗粒尺寸分别为≤20um、≤10um、≤5um。2.根据权利要求1所述的一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料，其特征在于，所述mo粉还可以是mo粉与w粉任意配比的组合。3.根据权利要求1所述的一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料，其特征在于，所述复合材料的性能指标为：室温至600℃宽温域范围内，往复摩擦系数≤0.3，磨损率≤6
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‑5mm3·
n
‑1·
m
‑1，屈服强度≥800mpa，压溃强度≥1700mpa或者无压溃。4.一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)粉末混合：使用球磨机对按配方称重好的粉末原料进行混合，转速为200～400r/min，每运行30min停10min，球磨时间10～30h后，将得到的均匀合金化粉末烘干；(2)装模冷压：烧结用的模具内壁均匀喷涂氮化硼，再在模具里填好石墨纸，然后将步骤(1)得到的粉末装入模具中，利用油压机对粉体预压并保持；使用万能试验机设备加压并保持后再卸载；(3)放电等离子烧结：将制备好的坯体按照“升温i—升温ii—保温—冷却”的工艺加压烧结，真空度高于1
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‑3atm，烧结压力为35～50mpa。5.根据权利要求4所述的一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所用球磨机为行星球磨机，所使用球磨罐为不锈钢球磨罐，混球为10倍混合物总质量的洁净不锈钢球，球磨助剂为：质量分数为2～6％的正庚烷。6.根据权利要求4所述的一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述油压机对粉体的预压条件为20～30mpa并保持60s以上；使用万能试验机设备加压方式为“以先快后慢再均速的方式加压到70～80kn，保持2～3min再卸载”。7.根据权利要求4所述的一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中“升温i”阶段最高温度为800℃，升温速度为50～60℃/min；“升温ii”阶段最高温度为900～1200℃，升温速度为30～40℃/min；在最终烧结温度为900～1200℃情况下保温10～20min后随炉缓冷；烧结后的复合材料致密度在99％以上。

技术总结
本发明涉及腐蚀与自润滑领域，具体公开一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料及制备方法。该复合材料以微米级Ti、Ni或Co金属(合金)粉为基粉，与Mo粉(或Mo粉与W粉的任意组合)、Ag粉混合，经放电等离子烧结成型。本发明通过复合材料成分优化，高温摩擦磨损时精密调控表面氧化产物，诱导形成低熔点复合氧化物，致使发汗，实现自润滑，避免了传统方法添加过量自润滑陶瓷相降低复合材料韧性的缺点。本发明复合材料兼具Ti、Ni或Co金属(合金)的高模量、高强度、耐腐蚀性、热稳定性及表面AgMo


技术研发人员：陈明辉 甄宇 王群昌 王金龙 周文 王福会
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/11/23