本文主要研究内容
作者沃少帅（2019）在《Ti3Al（Si）C2固溶体的制备及摩擦学性能研究》一文中研究指出：随着技术工业的飞速发展,更大温度范围内使用的低磨损率、低摩擦系数或者适当而稳定的摩擦系数的新型材料的需求量越来越大。在课题组之前的研究工作中发现,像Ti3AlC2、T3SiC2等MAX相材料具有优异的摩擦学特性,这主要是由于其在空气环境下进行滑动摩擦时,MAX相中的A位自生成氧化膜对其摩擦学特性起到支配作用。为了进一步调节MAX相的摩擦学特性,本论文拟通过向Ti3AlC2-A位中固溶不同含量的Si来调节摩擦氧化物的组成和形态。论文首先研究高纯度Ti3Al(Si)C2固溶体粉体的制备工艺,并采用二次热压法制备高纯高致密的Ti3Al(Si)C2块体材料;研究了 Ti3Al(Si)C2块体材料的力学性能和摩擦学性能,并系统分析了固溶不同含量Si对Ti3Al(Si)C2的力学和摩擦学性能影响。研究结果表明:(1)本论文以Ti粉、Al粉、Si粉和TiC粉作为起始原料,经过配料、混料、无压烧结(烧结温度为1410℃,保温10 min,Ar气氛)合成Ti3Al1.2-xSixC2(x=0,0.2,0.4)固溶体粉体,然后,将制备的粉体热压烧结成高纯高致密的块体(热压烧结的温度为1410℃,保温1 h,加压30 MPa)。(2)制备的Ti3Al(Si)C2固溶体粉体的晶粒表面比较光滑,具有从液相长大的特征。Ti3Al(Si)C2固溶体的热压块体的晶粒形貌为板条状,紧密排列。随着Si固溶含量的增加,晶粒的尺寸减小,晶格参数c减小,而晶格参数a几乎保持不变。(3)Ti3AlSi0.2C2和Ti3Al0.8Si0.4C2固溶体的弯曲强度分别测得为～485 MPa和～554 MPa,这比 Ti3AlC2 的弯曲强度(～425 MPa)提高 14%和 30%。Ti3AlSi0.2C2(～5.17 GPa)和Ti3Al0.8Si0.4C2(～5.48 GPa)固溶体在法向载荷为100 N的维氏硬度分别比Ti3AlC2(～4.36 GPa)的增加了 19%和26%。Ti3Al(Si)C2固溶体优异的力学性能与其在弯曲断裂时的扭结带的形成和分层、Ti3Al(Si)C2固溶体的粉体的平均粒径、块体的晶粒尺寸等现象相关。(4)Ti3Al(Si)C2块体对45钢进行摩擦时,具有优异的摩擦学性能。在滑动速度为30 m/s,法向载荷为20～80 N的法向载荷下,随着Si固溶含量的增加,Ti3Al(Si)C2块体的摩擦系数在0.22～0.3的范围内可调,磨损率减小(其值为3.19～2.61×10-6 mm3/N·m)。随着Si含量的增加,摩擦膜里的氧化物SiO2含量逐渐增加,这对摩擦膜的耐磨性起到很大的作用,对固溶体的摩擦学性能有重要影响。Ti3Al(Si)C2(x=0,0.2,0.4)固溶体摩擦表面膜的厚度分别为～1.2μm、～0.8μm和～0.5μm。(5)滑动速度从10 m/s增加到30 m/s,Ti3Al0.8Si0.4C2固溶体的摩擦系数减小(其值为0.52～0.26),总体的磨损率为3.16～2.65×10-6mm3/N·m。滑动速度10m/s时,摩擦表面磨损比较严重,滑动速度20 m/s时,摩擦表面零星剥落,而滑动速度30 m/s时,摩擦表面比较平整,基本上没有剥落。不同滑动速度的摩擦膜的成分都由Ti、Al、Si和Fe的氧化物组成。
Abstract
sui zhao ji shu gong ye de fei su fa zhan ,geng da wen du fan wei nei shi yong de di mo sun lv 、di ma ca ji shu huo zhe kuo dang er wen ding de ma ca ji shu de xin xing cai liao de xu qiu liang yue lai yue da 。zai ke ti zu zhi qian de yan jiu gong zuo zhong fa xian ,xiang Ti3AlC2、T3SiC2deng MAXxiang cai liao ju you you yi de ma ca xue te xing ,zhe zhu yao shi you yu ji zai kong qi huan jing xia jin hang hua dong ma ca shi ,MAXxiang zhong de Awei zi sheng cheng yang hua mo dui ji ma ca xue te xing qi dao zhi pei zuo yong 。wei le jin yi bu diao jie MAXxiang de ma ca xue te xing ,ben lun wen ni tong guo xiang Ti3AlC2-Awei zhong gu rong bu tong han liang de Silai diao jie ma ca yang hua wu de zu cheng he xing tai 。lun wen shou xian yan jiu gao chun du Ti3Al(Si)C2gu rong ti fen ti de zhi bei gong yi ,bing cai yong er ci re ya fa zhi bei gao chun gao zhi mi de Ti3Al(Si)C2kuai ti cai liao ;yan jiu le Ti3Al(Si)C2kuai ti cai liao de li xue xing neng he ma ca xue xing neng ,bing ji tong fen xi le gu rong bu tong han liang Sidui Ti3Al(Si)C2de li xue he ma ca xue xing neng ying xiang 。yan jiu jie guo biao ming :(1)ben lun wen yi Tifen 、Alfen 、Sifen he TiCfen zuo wei qi shi yuan liao ,jing guo pei liao 、hun liao 、mo ya shao jie (shao jie wen du wei 1410℃,bao wen 10 min,Arqi fen )ge cheng Ti3Al1.2-xSixC2(x=0,0.2,0.4)gu rong ti fen ti ,ran hou ,jiang zhi bei de fen ti re ya shao jie cheng gao chun gao zhi mi de kuai ti (re ya shao jie de wen du wei 1410℃,bao wen 1 h,jia ya 30 MPa)。(2)zhi bei de Ti3Al(Si)C2gu rong ti fen ti de jing li biao mian bi jiao guang hua ,ju you cong ye xiang chang da de te zheng 。Ti3Al(Si)C2gu rong ti de re ya kuai ti de jing li xing mao wei ban tiao zhuang ,jin mi pai lie 。sui zhao Sigu rong han liang de zeng jia ,jing li de che cun jian xiao ,jing ge can shu cjian xiao ,er jing ge can shu aji hu bao chi bu bian 。(3)Ti3AlSi0.2C2he Ti3Al0.8Si0.4C2gu rong ti de wan qu jiang du fen bie ce de wei ～485 MPahe ～554 MPa,zhe bi Ti3AlC2 de wan qu jiang du (～425 MPa)di gao 14%he 30%。Ti3AlSi0.2C2(～5.17 GPa)he Ti3Al0.8Si0.4C2(～5.48 GPa)gu rong ti zai fa xiang zai he wei 100 Nde wei shi ying du fen bie bi Ti3AlC2(～4.36 GPa)de zeng jia le 19%he 26%。Ti3Al(Si)C2gu rong ti you yi de li xue xing neng yu ji zai wan qu duan lie shi de niu jie dai de xing cheng he fen ceng 、Ti3Al(Si)C2gu rong ti de fen ti de ping jun li jing 、kuai ti de jing li che cun deng xian xiang xiang guan 。(4)Ti3Al(Si)C2kuai ti dui 45gang jin hang ma ca shi ,ju you you yi de ma ca xue xing neng 。zai hua dong su du wei 30 m/s,fa xiang zai he wei 20～80 Nde fa xiang zai he xia ,sui zhao Sigu rong han liang de zeng jia ,Ti3Al(Si)C2kuai ti de ma ca ji shu zai 0.22～0.3de fan wei nei ke diao ,mo sun lv jian xiao (ji zhi wei 3.19～2.61×10-6 mm3/N·m)。sui zhao Sihan liang de zeng jia ,ma ca mo li de yang hua wu SiO2han liang zhu jian zeng jia ,zhe dui ma ca mo de nai mo xing qi dao hen da de zuo yong ,dui gu rong ti de ma ca xue xing neng you chong yao ying xiang 。Ti3Al(Si)C2(x=0,0.2,0.4)gu rong ti ma ca biao mian mo de hou du fen bie wei ～1.2μm、～0.8μmhe ～0.5μm。(5)hua dong su du cong 10 m/szeng jia dao 30 m/s,Ti3Al0.8Si0.4C2gu rong ti de ma ca ji shu jian xiao (ji zhi wei 0.52～0.26),zong ti de mo sun lv wei 3.16～2.65×10-6mm3/N·m。hua dong su du 10m/sshi ,ma ca biao mian mo sun bi jiao yan chong ,hua dong su du 20 m/sshi ,ma ca biao mian ling xing bao la ,er hua dong su du 30 m/sshi ,ma ca biao mian bi jiao ping zheng ,ji ben shang mei you bao la 。bu tong hua dong su du de ma ca mo de cheng fen dou you Ti、Al、Sihe Fede yang hua wu zu cheng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自北京交通大学的沃少帅，发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文，是一篇关于固溶体论文,力学性能论文,摩擦学性能论文,摩擦膜论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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