[發明專利]一種以MoO3板狀晶體為潤滑相和增強相的新型Ni3Al基自潤滑材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410790146.0
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104762500B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 史曉亮;翟文正;張奧;楊慷;徐增師;姚杰;陳龍;朱慶帥;肖業成;章橋新;王玉伏;王志海
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C19/03
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明

技術領域

本發明涉及一種以MoO₃板狀晶體為潤滑相和增強相的新型Ni₃Al基自潤滑材料及其制備方法。

背景技術

Ni₃Al金屬間化合物因具有熔點高、抗蠕變強度大、耐腐蝕、耐氧化以及其穩定性高、高溫強化和高溫抗氧化性能強，已被廣泛應用于航空、冶金、機械、電化學、環保工業等領域，并有進一步發展的潛力和擴大應用的需求([1]董虹星,賀躍輝.Ni₃Al金屬間化合物的研究進展.粉末冶金材料科學與工程,2009(14):83-88.)。

近年來，在高技術領域中，對Ni₃Al金屬間化合物的摩擦學性能的研究也有報道([2]Shengyu?Zhu,Qinling?Bi,Jun?Yang,Weimin?Liu.Ni₃Al?Matrix?Composite?with?Lubricious?Tungstate?at?High?Temperatures.Tribol?Lett,2012(45):251-255；[3]Karin?Gong,Heli?Luo,Di?Feng,Changhai?Li.Wear?of?Ni₃Al-based?materials?and?its?chromium-carbide?reinforced?composites.Wear,2008(265):1751-1755；[4]Shitang?Zhang,Jiansong?Zhou,Baogang?Guo,Huidi?Zhou,Yuping?Pua,Jianmin?Chen.Preparation?and?characterization?of?reactively?sintered?Ni₃Al-hBN-Ag?compositecoating?on?Ni-based?superalloy.Journal?of?Alloys?and?Compounds,2009(473):462-466.)。為進一步提高Ni₃Al金屬間化合物的摩擦學性能，國內外學者不斷開展新的研究工作。而針對我國節能減排、降低污染的趨勢，不僅對先進的工程材料的耐磨耐腐蝕性能，而且對材料的制備加工也提出了更高的要求。為此，研究人員積極尋求優良的潤滑相，以滿足摩擦學日益發展的需求，這類潤滑相不僅具備良好的潤滑性能與耐磨性能，而且易于加工制備，降低能源消耗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以MoO₃板狀晶體為潤滑相和增強相的新型Ni₃Al基自潤滑材料及其制備方法，該自潤滑材料將MoO₃板狀晶體原位復合在Ni₃Al基體中，所得的自潤滑材料具有優良的摩擦學性能，且制備方法簡單新穎，制備過程中工藝參數容易控制。

為將本發明目的得以實現，故采取的技術方案為：

一種以MoO₃板狀晶體為潤滑相和增強相的新型Ni₃Al基自潤滑材料，它由Ni粉、Al粉和MoO₃板狀晶體制備而成，其中Ni：Al的摩爾比＝4：1，加入MoO₃板狀晶體的質量為Ni粉、Al粉總質量的2.0-5.0wt.％。

一種以MoO₃板狀晶體為潤滑相和增強相的新型Ni₃Al基自潤滑材料的制備方法，它包?括如下步驟：

1)MoO₃板狀晶體，按鉬酸銨：硼粉的摩爾比＝1：2，選取鉬酸銨粉和硼粉，純度為99.9wt.％，將鉬酸銨粉與硼粉行星球磨混合，得到MoO₃板狀晶體初始混料，初始混料的平均粒徑為20-50μm；

2)將上述初始混料采用氣氛爐燒結，保護氣體為氬氣，燒結過程中通入氧氣，氧氣通入量為50-150ml/min，得到所述的MoO₃板狀晶體；

3)按Ni：Al的摩爾比＝4：1選取Ni粉和Al粉，按Ni粉、Al粉總質量的2.0-5.0wt.％選取上述所得MoO₃板狀晶體，將MoO₃板狀晶體與Ni粉、Al粉混合，得到配料；

4)將上述配料置于振動混料機內混合干混，得到燒結配料；

5)將燒結配料采用放電等離子燒結得到所述的一種以板狀晶體為潤滑相和增強相的新型Ni₃Al基自潤滑材料。