纳米ZrO2增强CoCrW基复合材料的制备及高温摩擦学性能研究*
2021-11-04崔功军卞灿星
润滑与密封 2021年9期
关键词:复合材料
钱 钰 李 赛 崔功军 卞灿星
(1.太原理工大学机械与运载工程学院 山西太原 030024;2.山西省矿山流体控制工程实验室山西太原 030024;3.矿山流体控制国家地方联合工程实验室 山西太原 030024)
为保证飞行动力系统有效运行,航空航天发动机的结构部件在高温环境下应具备出色的机械性能和高温摩擦学性能[1-4]。高温磨损是影响机械零件使用寿命的主要因素之一,开发耐磨材料可以有效提高机械零件的使用寿命。目前涡轮发动机上常用的镍基复合材料在高温下具有良好的力学性能和抗氧化性能[5-7],但其在高温运转过程中磨损比较严重,无法形成有效的耐磨层。钴基合金与普通镍基合金相比,在高温下具有更好的机械性能和耐磨性[8-9],用于涡轮发动机可有效延长航空发动机关键部件的使用寿命。
为进一步研究并提高钴基复合材料在高温下的摩擦学性能,近年来一些研究人员进行了深入探索。WANG和LI[10]研究了钇元素在室温至650 ℃范围内对钴铬钨合金磨损性能的影响,发现钇元素显著提高了钴铬钨合金的耐磨性和力学性能,这有助于提高钴铬钨合金在高温下的摩擦学性能。CUI等[11]研究了LaF3作为固体润滑剂对CoCrW合金高温摩擦学性能的影响,发现LaF3虽然在高温下具有润滑作用,但是其会导致复合材料的硬度下降。
目前钴基复合材料改性研究虽取得了一些成果,但仍存在以下问题:一是钴基复合材料制备成本偏高,二是复合材料中存在异质类固体润滑剂时破坏了基体的连续性,从而导致材料机械强度下降。……
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