鉬基材料添加劑對(duì)性能的影響.pdf

1、鉬作為具有重要戰(zhàn)略意義的稀有金屬，熔點(diǎn)高，耐腐蝕性和導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好，但耐磨性較差，限制了鉬作為結(jié)構(gòu)材料的推廣應(yīng)用。我國(guó)鉬資源居世界第一位，但我國(guó)的鉬加工產(chǎn)品與國(guó)外相比有著較大的差距。因此，利用資源優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)新材料顯得十分必要。將鉬與陶瓷結(jié)合可綜合金屬和陶瓷的特性制備金屬陶瓷材料。同時(shí)稀土氧化物可作為穩(wěn)定劑和晶粒長(zhǎng)大的抑制劑，能夠改善材料的微觀結(jié)構(gòu)，因此通過(guò)添加稀土氧化物及陶瓷材料制備鉬基材料具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，本研究在鉬基材料中加

2、入添加劑，對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)及耐磨、耐腐蝕性進(jìn)行研究。
　　 本文采用無(wú)壓燒結(jié)的方式制備Mo-Ce02、Mo-Cr203、Mo-Al203-Ce02復(fù)合材料，測(cè)定其燒結(jié)性能，利用X射線衍射儀(XRD)、電子探針(EPMA)、掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)材料的燒結(jié)相、微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明：Ce02能夠促進(jìn)Mo的燒結(jié)，Cr203對(duì)Mo、Ce02對(duì)Mo-AI203-Ce02材料的促燒作用不明顯，Ce02、Cr203均能夠抑制Mo

3、晶粒的長(zhǎng)大。Mo-Al203-Ce02燒結(jié)后出現(xiàn)CeAl11018相，且隨著Ce02體積分?jǐn)?shù)的增加，CeAl11O18逐漸增加，A1203相應(yīng)減少，當(dāng)Ce02的體積分?jǐn)?shù)為6％時(shí)，A1203完全為CeAl11O18取代。從理論上指出，當(dāng)Ce02與A1203的物質(zhì)的量之比為0.182時(shí)材料中A1203恰好完全轉(zhuǎn)化為CeAl11O18相。其形成機(jī)理為：2Ce02+11Al203一2CeAI11材料中A1203+CeAl11O18、CeAl11

4、O18相以點(diǎn)狀、條片狀或蠕蟲(chóng)狀分布于基體Mo中，Mo的相界處呈現(xiàn)出圓鈍形貌。
　　 采用MM200型磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)Mo-Al203-Ce02復(fù)合材料的耐磨性能進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)掃描電鏡分析其磨損形貌。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著Ce02體積分?jǐn)?shù)的增加，低載荷(50N，70N)時(shí)，材料的摩擦系數(shù)先下降后提高，在高載荷(90N)時(shí)，摩擦系數(shù)逐漸提高。相對(duì)密度是影響材料耐磨性能的主要因素之一，Ce02僅能微量的影響材料的耐磨性。Mo-A1203-Ce02

5、復(fù)合材料的磨損主要表現(xiàn)為磨粒磨損，粘著磨損和機(jī)械磨削，其磨損過(guò)程可通過(guò)剝層磨損理論模型解釋。
　　 室溫下，采用全浸泡的方式對(duì)Mo-Al203-Ce02復(fù)合材料的耐硝酸、硫酸和鹽酸的性能進(jìn)行研究。研究表明，材料耐鹽酸、硫酸腐蝕性能較好，而耐硝酸腐蝕性能較差。隨Ce02體積分?jǐn)?shù)的提高，Mo-A1203-Ce02復(fù)合材料耐硝酸、硫酸的腐蝕性能先增后降，在6％時(shí)最耐腐蝕；而材料耐鹽酸的腐蝕性能先降后增，當(dāng)Ce02的體積分?jǐn)?shù)為6％時(shí)最不