反应烧结多组元ni、pbo、ti、moslt2gtsic陶瓷复合材料摩擦磨损性能的研究

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1、摘要为了改善陶瓷材料的高温摩擦磨损性能，本研究在碳化硅粉中直接添加具有潜在润滑作用的金属组元／固体润滑剂(Ni、PbO、MoS2、Ti)粉末，应用反应烧结法在真空炉中制备出SiC陶瓷复合材料。分析了含组元碳化硅材料在真空烧结过程中的化学变化、烧结后的相组成、存在方式、密度和气孔率。考察了复合材料的抗弯强度以及不同温度(室温、300℃、600℃)的摩擦磨损。结合扫描电镜(SEM)等微观分析手段，对复合材料不同温度下的摩擦磨损机理进行了研究。研究结果表明，复合材料的基本相组成为SiC、游离硅、反应生成的J3-SiC，其余组成相为所添加组元及其相应的硅化物、碳化

2、物和硫化物，有：PbO、MoS2、NiSi2、NiSi、NiS等。由于所添加组元的比重均明显大于碳化硅，因此复合材料的密度随组元的含量的增加而增大；气孔率随组元含量增加增大；同时抗弯强度亦有所上升。摩擦磨损研究表明，材料中的界面产物、分散于基体的Pb相和材料中的游离Si对材料的摩擦系数都有一定的影响。在加热和摩擦热的作用下部分界面产物、基体的游离硅会发生氧化，PbO在加热和摩擦热的作用下也会向磨面富集，从而影响材料的摩擦系数；另外组元含量也是影响摩擦系数的一个因素。80SiC+5Ni+5Pb0呻10C这一组配比在温度下的摩擦系数最低。和不添加组元的复合材料

3、相比，含Ni+PbO、Ni+MoS2的复合材料室温下的磨损率降低一个数量级，而含PbO+MoS2的复合材料的磨损率基本上变化不大；随着温度的升高，含Ni+PbO、Ni+MoS2的复合材料的磨损率增大，含PbO+MoS2的复合材料的磨损率基本上不变。复合材料的室温下的磨损主要是由切削磨损造成；高温下主要是剥层磨损，同时受切削、磨粒磨损影响。关键词：SiC陶瓷复合材料，反应烧结，抗弯强度，摩擦磨损AbstractInordertoimprovetheceramicmaterialthepropertitesoffrictionandweal"underhigh

4、temperature，ItwasstudiedthatSiCcompositeswerefabricatedbydirect—addingmetalcomponent／smoother(Ni、PbO、MoS2、Ti)powder，usingreactive-sinteringinvacuumoven。WeanalyzedchemicalchangeofSiCcompoundmaterialscontainingcomponentaftervacuumagglutination、existenceway、density、porosity。Simultane

5、ouslyinspectedbendingstrengthofcompositesandfrictionandweal"underdifferenttemperature(theroomtemperature、300。C、600。C)。Unioningmicroscopicanalysisofscanningelectronmicroscope(SEM)andSOon，themechanismoffrictionandweal"ofthecompoundmaterialsunderdifferenttemperaturearediscussed。There

6、sultswereshownthatthebasiccomposecompoundmaterialsareSiC，thedissociationsilicon、13-SICofresponseproduction，theothercomposited-componentaremetalcomponentaddedandSilicide，carbideandsulfidecorrespondingit。Forexample：PbO、MoS2、NiSi2、NiSi、NiSandSOon．。Becausethedensityofaddingmetalcompon

7、entarebiggerobviouslythanSiC，thereforedensityofcompoundmaterialsenlargealongwiththecomponentincreasing；Theporosityenlargealongwiththecomponentcontentincreasing；Atthesametimethebendingstrengthalsogoesup。ResearchonThefrictionandwearindicatedthatcontactsurfaceproductPb—ingredientdiss

8、ociationsiliconinthematerialhadac