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TiAl-TiB2复合材料的摩擦学性能研究

文献类型:学位论文

作者王龙1,2
答辩日期2017-05-23
文献子类工程硕士
授予单位中国科学院大学
授予地点北京
导师杨军 ; 龙泽荣
关键词Tial-tib2复合材料 摩擦学性能 高温 海水 Tial-tib2 Composites Tribological Properties High Temperature Sea Water
学位专业材料工程
英文摘要

    TiAl基合金材料是新一代航空航天用轻质耐高温材料,在实际应用中涉及到高温、真空等苛刻环境下的耐磨问题急需解决。为了提高TiAl合金的抗磨性能,选择了具有低密度、高硬度、耐磨以及与TiAl具有良好相容性的TiB2作为增强相以制备TiAl-TiB2复合材料,并研究了其在不同环境下的摩擦学性能。取得的主要结果如下:

    1.用原位生成的方法制备了不同体积含量增强相(0、10%、20%、30%和40%)的TiAl-TiB2复合材料,TiB2的加入使材料的硬度和压缩强度显著提高,但是弯曲强度降低。

     2.研究了TiAl-TiB2复合材料在高温环境下的摩擦学性能。总的来说,复合材料的摩擦系数与温度没有统一的变化规律,磨损率与TiB2的含量和环境温度有关,其抗磨性能随TiB2的含量增加而提高。在RT-400 ℃范围,材料的磨损率较高;在600 ℃以上,摩损率显著降低,这主要是因为材料表面的氧化以及TiO2和Al2O3在高温下发生晶型转变、脆韧转变和高温下氧化物易于烧结于摩擦表面。

    3.研究了TiAl-TiB2复合材料在海水环境下的摩擦学性能。与干滑动相比,在海水环境下,材料的摩擦系数显著降低,同时磨损率降低1个数量级。这主要是因为海水的冷却效应及材料表面形成氧化腐蚀性薄膜(SiOx、B2O3、AlBO3和MgSiO3);TiAl-TiB2复合材料的摩擦系数与TiB2的含量无关,但抗磨性能随着TiB2含量的增加而增加;TiAl-TiB2复合材料的磨损率先增加后减小,当载荷为40N时抗磨性能最好。

学科主题材料摩擦磨损
资助项目高温抗磨材料研究组
源URL[http://210.77.64.217/handle/362003/22615]  
专题兰州化学物理研究所_固体润滑国家重点实验室
作者单位1.中国科学院兰州化学物理研究所
2.中国科学院大学
推荐引用方式
GB/T 7714
王龙. TiAl-TiB2复合材料的摩擦学性能研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017.

入库方式: OAI收割

来源:兰州化学物理研究所

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