鉬基材料添加劑對性能的影響.pdf

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

2、入添加劑，對其微觀結構及耐磨、耐腐蝕性進行研究。
　　 本文采用無壓燒結的方式制備Mo-Ce02、Mo-Cr203、Mo-Al203-Ce02復合材料，測定其燒結性能，利用X射線衍射儀(XRD)、電子探針(EPMA)、掃描電子顯微鏡(SEM)對材料的燒結相、微觀組織結構進行分析，分析結果表明：Ce02能夠促進Mo的燒結，Cr203對Mo、Ce02對Mo-AI203-Ce02材料的促燒作用不明顯，Ce02、Cr203均能夠抑制Mo

3、晶粒的長大。Mo-Al203-Ce02燒結后出現CeAl11018相，且隨著Ce02體積分數的增加，CeAl11O18逐漸增加，A1203相應減少，當Ce02的體積分數為6％時，A1203完全為CeAl11O18取代。從理論上指出，當Ce02與A1203的物質的量之比為0.182時材料中A1203恰好完全轉化為CeAl11O18相。其形成機理為：2Ce02+11Al203一2CeAI11材料中A1203+CeAl11O18、CeAl11

4、O18相以點狀、條片狀或蠕蟲狀分布于基體Mo中，Mo的相界處呈現出圓鈍形貌。
　　 采用MM200型磨損試驗機對Mo-Al203-Ce02復合材料的耐磨性能進行測試，通過掃描電鏡分析其磨損形貌。結果發(fā)現，隨著Ce02體積分數的增加，低載荷(50N，70N)時，材料的摩擦系數先下降后提高，在高載荷(90N)時，摩擦系數逐漸提高。相對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、復合材料的磨損主要表現為磨粒磨損，粘著磨損和機械磨削，其磨損過程可通過剝層磨損理論模型解釋。
　　 室溫下，采用全浸泡的方式對Mo-Al203-Ce02復合材料的耐硝酸、硫酸和鹽酸的性能進行研究。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體積分數的提高，Mo-A1203-Ce02復合材料耐硝酸、硫酸的腐蝕性能先增后降，在6％時最耐腐蝕；而材料耐鹽酸的腐蝕性能先降后增，當Ce02的體積分數為6％時最不