碳化硼颗粒增强二硅化钼复合材料的摩擦学性能

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的制备和性能研究的开题报告一、选题背景和研究意义随着工业领域对强度、硬度以及耐磨性等性能要求的日益提高，金属材料面临严峻的挑战。

传统的单一金属材料已经不能满足工业要求。

因此，铝基复合材料应运而生。

铝基复合材料具有优良的机械性能、高的耐腐蚀性、良好的热稳定性等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、电子、能源等领域。

目前，铝基复合材料制备方法多种多样，其中碳化硅颗粒增强铝基复合材料受到人们的广泛关注。

碳化硅具有高强度、高硬度、高耐磨性等特点，能够有效增强铝基复合材料的力学性能，提高其耐磨性和抗疲劳性能，因此具有广阔的应用前景。

二、研究内容本研究旨在制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料，并对其力学性能、热稳定性、耐磨性等性能进行研究。

具体包括以下内容：1. 碳化硅颗粒的制备：采用化学气相沉积法制备高纯度的碳化硅颗粒。

2. 铝基复合材料的制备：将碳化硅颗粒加入到铝合金熔体中，采用压力铸造方法制备铝基复合材料。

3. 材料性能测试：对制备的铝基复合材料进行力学性能、热稳定性、耐磨性等性能测试。

4. 微观结构分析：对铝基复合材料进行微观结构分析，探究碳化硅颗粒与铝基矩阵的相互作用机制。

三、研究方法1. 碳化硅颗粒的制备采用化学气相沉积法，通过改变反应条件来控制颗粒的尺寸和形貌。

2. 铝基复合材料的制备采用压力铸造法，可以提高材料的密实度和连续性。

3. 物理性能测试采用扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析等分析测试手段。

4. 微观结构分析采用透射电镜和扫描电镜等手段进行分析观察。

四、预期结果预计研究结果将优化碳化硅颗粒增强铝基复合材料的制备工艺，进一步提高材料的力学性能、热稳定性、耐磨性等性能，为该领域的研究提供新的理论依据和实验数据。

五、研究进度安排第一年1. 确定碳化硅颗粒的制备工艺；2. 制备铝基复合材料；3. 开展铝基复合材料的物理性能测试；4. 进行微观结构分析。

第二年1. 优化铝基复合材料的制备工艺；2. 继续进行铝基复合材料的物理性能测试；3. 开展铝基复合材料的力学性能和耐磨性测试；4. 继续进行微观结构分析。

Al-B_(4)C中子吸收材料的电化学腐蚀行为研究
李奎江;郑亚菲
【期刊名称】《河南科技》
【年(卷),期】2024(51)6
【摘要】【目的】研究Al-B_(4)C中子吸收材料的电化学腐蚀性能。

【方法】采用球磨混粉-压力成型-真空烧结的方法制备了4种不同碳化硼含量的Al-B_(4)C复合材料,并对材料进行电化学腐蚀试验,腐蚀溶液为5%NaCl溶液。

【结果】结果表明:碳化硼含量30%以下时,材料的耐腐蚀性能随着碳化硼含量的增加逐渐增强;碳化硼含量达到40%时,材料的耐腐蚀性迅速下降,且4种材料在各自电位区间发生了钝化现象。

【结论】碳化硼含量10%时钝化现象最明显,材料腐蚀方式主要以点蚀为主。

【总页数】4页(P87-90)
【作者】李奎江;郑亚菲
【作者单位】郑州工商学院
【正文语种】中文
【中图分类】TL7
【相关文献】
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化行为4.中子吸收用B4C/6061Al复合材料在硼酸水溶液中的腐蚀行为5.基于Al-B_(4)C中子吸收材料的Monte Carlo模拟
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MOF-5-碳布多尺度增强树脂基复合材料摩擦学性能研究MOF-5/碳布多尺度增强树脂基复合材料摩擦学性能研究摘要：在工程应用中，复合材料的摩擦学性能对其使用寿命和性能表现起着至关重要的作用。

为了进一步提高复合材料的摩擦学性能，本文采用了一种多尺度增强树脂基复合材料，其中MOF-5（金属有机骨架材料-5）作为纳米级增强剂，碳布作为微米级增强剂。

通过研究复合材料的摩擦学性能，分析了MOF-5和碳布对复合材料性能的影响，为复合材料的设计和开发提供了基础研究结果。

1. 引言复合材料是一种由两种或多种不同材料组合而成的材料，它具有综合材料强度高、重量轻、抗腐蚀性好等优点，被广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。

然而，在实际应用中，复合材料会遇到摩擦磨损、高温老化等问题，影响其使用寿命和性能表现。

因此，提高复合材料的摩擦学性能具有重要意义。

2. MOF-5/碳布复合材料的制备MOF-5是一种由金属离子与有机配体相互结合形成的金属有机骨架材料。

它具有高比表面积、孔隙度大等特点，对复合材料的性能有着显著的增强作用。

碳布作为纳米级增强剂，具有优异的耐磨性和导电性能。

在制备复合材料时，首先通过浸渍法在碳布上沉积MOF-5，然后与树脂进行复合。

3. MOF-5/碳布复合材料的摩擦学性能测试在摩擦学性能测试中，采用球盘摩擦试验机测试复合材料的摩擦系数和磨损率。

结果显示，MOF-5和碳布的引入显著提高了复合材料的摩擦学性能。

MOF-5的高比表面积和孔隙度可以吸附润滑剂，减少摩擦系数和磨损率。

同时，碳布的导电性质提供了复合材料的静电导电性能，减少了静电积聚。

4. MOF-5/碳布复合材料的分析通过扫描电子显微镜观察复合材料的断面结构，发现MOF-5和碳布在树脂基复合材料中均有良好的分散性。

X射线衍射仪和热重分析仪结果表明，复合材料中MOF-5和碳布的添加不会降低树脂基复合材料的热稳定性。

5. 结论本研究采用了多尺度增强树脂基复合材料，通过引入MOF-5和碳布，成功提高了复合材料的摩擦学性能。

Mo元素对CoNiV中熵合金性能的影响及其摩擦学性能研究Mo元素对CoNiV中熵合金性能的影响及其摩擦学性能研究摩擦材料是一种具有高温、高频摩擦磨损性能的材料，广泛应用于摩擦密封、摩擦摩擦配合等领域。

Mo元素作为一种常用的添加剂，在熵合金中发挥着重要的作用。

本文将围绕Mo元素对CoNiV中熵合金的影响以及其摩擦学性能进行研究，探讨Mo元素在熵合金中的应用前景。

首先，Mo元素对CoNiV熵合金的组织结构和力学性能有着显著的影响。

研究发现，在Mo元素的添加下，熵合金的显微组织结构得到改善，晶粒尺寸减小，晶界清晰度提高。

同时，Mo元素还能够提高熵合金的硬度和抗拉强度，从而提高其力学性能。

这是因为Mo元素能够形成块状碳化物、硼化物和硅化物等强化相，有效阻碍晶界的滑移和位错的运动，提高材料的强度和硬度。

其次，Mo元素对CoNiV熵合金的摩擦学性能也有着重要的影响。

研究表明，添加适量Mo元素可以显著降低熵合金的摩擦系数和磨损率，提高材料的摩擦学性能。

这是因为Mo元素能够形成有机硫化合物，并与摩擦面产生化学反应，形成一层稳定的摩擦膜。

这种摩擦膜能够有效降低表面间的接触和摩擦，减少磨损量并提高摩擦系数的稳定性。

另外，Mo元素还能够提高CoNiV熵合金的抗氧化磨损性能。

由于高温摩擦过程中，摩擦表面容易发生氧化反应，形成氧化层，导致摩擦性能下降。

添加Mo元素能够显著减缓氧化反应的速率，抑制氧化层的生成，提高材料的抗氧化磨损性能。

在应用方面，Mo元素在熵合金中具有广泛的应用前景。

首先，熵合金可以用于制造摩擦密封件，提高密封性能和寿命。

其次，熵合金可以用于制造高温摩擦材料，应用于航空航天和船舶等领域。

此外，熵合金还可以用于制造摩擦摩擦配合件，提高摩擦性能和磨损寿命。

综上所述，Mo元素对CoNiV中熵合金性能的影响及其摩擦学性能的研究表明，Mo元素具有显著的增强熵合金组织结构和力学性能的能力。

同时，Mo元素还能够显著改善熵合金的摩擦学性能和抗氧化磨损性能。

第52卷第8期表面技术2023年8月SURFACE TECHNOLOGY·161·二硫化钼的粒径对聚氨酯复合材料摩擦学性能的影响郑占模1,2，董从林1,2，袁成清1,2，张湘军3，白秀琴1,2，吴宇航1,2（1.武汉理工大学 a.船海与能源动力工程学 b.交通与物流工程学院，武汉 430063；2.国家水运安全工程技术研究中心 可靠性工程研究所，武汉 430063；3.中国船级社武汉分社，武汉 430063）摘要：目的研究二硫化钼（MoS2）颗粒粒径对热塑性聚氨酯（TPU）高分子材料的自润滑性能和耐磨性能的影响规律，提升TPU的摩擦学性能。

方法选用4种不同粒径（50、500 nm和5、50 μm）的MoS2颗粒，通过物理共混的方式制备新型MoS2/TPU复合材料，基于RTEC多功能摩擦磨损实验机，开展水润滑条件下的摩擦磨损试验。

通过分析比较改性TPU的力学性能、摩擦系数、磨痕轮廓、表面形貌及其摩擦副接触面的元素组成与分布情况，揭示MoS2不同粒径尺寸对TPU的摩擦磨损机理的影响机制。

结果 MoS2虽然削弱了TPU的部分力学性能，但摩擦过程中形成的MoS2润滑膜有效降低了TPU的摩擦系数和磨损程度。

改性TPU的拉伸强度和断裂伸长率随着MoS2粒径减小呈现先增高、后降低的趋势。

500 nm MoS2改性的TPU 拉伸强度和断裂伸长率最大，分别为33.80 MPa和334.55%。

改性TPU的平均摩擦系数和体积行程磨损率均随着MoS2粒径的减小呈现先降低、后增高的趋势，500 nm MoS2改性TPU的平均摩擦系数和体积行程磨损率最小，当载荷为40 N时分别降低了58.1%和97.8%。

长时的摩擦磨损试验表明，Al2O3陶瓷球与500 nm MoS2改性的TPU磨损之后的表面S、Mo元素质量分数之和最高，为34.95%，说明小粒径MoS2更加有利于持续转移并稳定吸附在磨损表面。

结论适当粒径MoS2有利于磨损界面MoS2润滑膜的形成和抑制TPU 力学性能的削弱，降低改性TPU摩擦系数和磨损量。

碳化硼特性B4C具有高熔点、高硬度、低密度等优良性能，并具有良好的中子吸收能力和抗化学侵蚀能力，因而广泛应用于耐火材料、工程陶瓷、核工业、宇航等领域。

化学计量分子式为B4C,碳化硼存在许多同分异构体,含碳量从8％-20％,最稳定的碳化硼结构是具有斜方六面体结构的B13C2、B13C3、B4C和其它接近于B13C3的相。

碳化硼斜方六面体结构中包括12个二十面的原子团簇，这些原子团簇通过共价键相互连接，并在斜方六面体的对角线上有一个三原子链。

多硼的十二面体结构位于斜方六面体的顶点。

硼原子和碳原子可以在二十面体和原子链上互相替代，这也是碳化硼具有如此多的同分异构体的主要原因。

正因为碳化硼的特殊结构，使之有很多优良的物理、机械性能。

碳化硼最重要的性能在于其超常的硬度(莫氏硬度为9.3，显微硬度为55GPa-67GPa)，是最理想的高温耐磨材料；碳化硼密度很小，是陶瓷材料中最轻的，可用于航天航空领域；碳化硼的中子吸收能力很强，相对于纯元素B和Cd来说，造价低、耐腐蚀性好、热稳定性好，广泛用于核工业，碳化硼中子吸收能力还可以通过添加B元素而进一步改善；碳化硼的化学性能优良，在常温下不与酸、碱和大多数无机化合物反应，仅在氢氟酸一硫酸、氢氟酸一硝酸混合物中有缓慢的腐蚀，是化学性质最稳定的化合物之一；碳化硼还具有高熔点、高弹性模量、低膨胀系数和良好的氧气吸收能力等优点。

不可否认，相对于其它陶瓷材料而言，碳化硼的强度和韧性略显偏低，尤其是断裂韧性低，影响了该材料的可靠性和应用性。

但是可利用晶粒细化，相变韧化，相复合等多种手段使碳化硼材料强韧化。

众所周知，碳化硼的烧结温度过高、抗氧化能力差以及对金属的稳定性不好等缺点，但是近年来随着超细粉末制备技术的发展和有效烧结助剂的开发，使碳化硼的常规烧结问题得到解决。

2碳化硼粉末的制备现在工业上生产B4C的方法是用硼酸或脱水氧化硼与碳在碳管炉或者电炉中进行高温还原反应：2B203(4H3BO3)+7C=B4C+6C0+(6H2O)。