TiB2/WC/h-BN纳微米复合梯度自润滑陶瓷材料的设计与制备

人工晶体学报, 2014, 43(8): 2091-2097.

TiB2/WC/h-BN纳微米复合梯度自润滑陶瓷材料的设计与制备

陈辉 ^1, , 许崇海 ^2, , 肖光春 ^3, , 方斌 ^4, , 徐秀国 ^5,

1.齐鲁工业大学机械与汽车工程学院,济南250353;山东省高校轻工装备先进制造与测控技术重点实验室(齐鲁工业大学),济南250353

2.齐鲁工业大学机械与汽车工程学院,济南250353;山东省高校轻工装备先进制造与测控技术重点实验室(齐鲁工业大学),济南250353;山东大学机械工程学院,济南250061

3.齐鲁工业大学机械与汽车工程学院,济南250353;山东省高校轻工装备先进制造与测控技术重点实验室(齐鲁工业大学),济南250353

4.齐鲁工业大学机械与汽车工程学院,济南250353;山东省高校轻工装备先进制造与测控技术重点实验室(齐鲁工业大学),济南250353

5.齐鲁工业大学机械与汽车工程学院,济南250353;山东省高校轻工装备先进制造与测控技术重点实验室(齐鲁工业大学),济南250353

基金项目: 山东省自然科学杰出青年基金(JQ201014) 国家自然科学基金(51075248) 教育部科学技术研究重点项目(212097) 山东省高等学校科技发展计划(J14LB02)

关键词：纳微米复合 , TiB2/WC/h-BN , 自润滑陶瓷材料 , 力学性能 , 显微结构

Design and Fabrication of TiB2/WC/h-BN Micro/Nano Composite Gradient Serf-lubricating Ceramic Materials

Keywords： micro/nano composite , TiB2/WC/h-BN , self-lubricating ceramic material , mechanical properties , microstructure

以纳米TiB2和微米TiB2为基体,WC为增强相,h-BN为固体润滑剂,采用热压工艺制备了TiB2/WC/h-BN纳微米复合梯度自润滑陶瓷材料,并测量了其力学性能.结果表明:与均质TiB2/WC/h-BN微米自润滑陶瓷材料相比,其抗弯强度、断裂韧性与硬度分别提高了15.8％、6.7％和11.1％.用压痕法测量得到材料内部的残余应力,其应力值呈明显的阶梯变化趋势,且关于中间层对称分布,材料表层存在残余压应力,可有效提高材料力学性能与使用性能.显微结构观察显示,TiB2/WC/h-BN纳微米复合梯度自润滑陶瓷材料晶粒细小、均匀,纳米TiB2颗粒分布均匀,材料断裂模式为典型的穿晶/沿晶混合断裂模式.

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