Mo-Al-,2-O-,3-復合材料的制備及耐磨耐腐蝕性研究.pdf

1、鉬是具有重要戰(zhàn)略意義的稀有金屬，其熔點高、線膨脹系數(shù)小、耐蝕性和導熱導電性好，但耐磨性和高溫抗氧化能力差，限制了其應用范圍。向鉬中添加氧化鋁所得到的金屬陶瓷復合材料綜合了氧化鋁陶瓷的高硬度、高耐磨性和金屬鉬的塑韌性以及其共有的耐腐蝕性，故能應用于耐磨損及耐腐蝕的領域。目前對該復合材料耐磨耐酸腐蝕性研究很少有報導，而該研究有著重要的理論意義和經(jīng)濟意義。 本課題通過無壓燒結制備了不同粒度和組分配比的Mo/Al2O3復合材料樣品，利用

2、XRD、EPMA和SEM對燒結樣品進行了物相、成分和微觀結構分析并測試了其燒結特性。得出如下結論：當Mo含量較低或者較高時，均能得到成分含量少的一相均勻彌散分布于另一相基體中；當Mo體積含量為40％時，Mo相和Al2O3相的連續(xù)性分布均受到了削弱，這種相結構影響了材料的性能；Mo/Al2O3復合材料的線收縮率、相對密度和硬度隨著溫度的升高而增大，在1750℃時達到了較高的相對密度，最高達96．9％；在該溫度下，除了40vol．％Mo相對

3、密度稍低，其它樣品有著相近的相對密度；隨著Mo含量的增加，Mo/Al2O3復合材料的線收縮率和硬度逐漸降低；當粉末粒徑減小時，Mo/Al2O3復合材料的線收縮率、相對密度和硬度均得到了較大的提高；對粒徑小的樣品進行了彎曲試驗，發(fā)現(xiàn)。Mo/Al2O3復合材料的彎曲強度隨著Mo含量的增加而增大；當Mo含量較低時主要為沿晶斷裂，隨著Mo含量的增加表現(xiàn)為沿晶斷裂和穿晶斷裂。 對Mo/Al2O3復合材料的摩擦磨損行為及其機理進行了研究，并

4、用掃描電鏡分析了其磨損形貌。結果表明：摩擦系數(shù)隨著載荷的增加而減小，隨著Mo含量的增加而增大，當粉末粒徑減小時，摩擦系數(shù)增大；Mo/Al2O3復合材料的磨損率隨著載荷的增加而增大，隨著粉末粒徑的減小而減小，隨Mo含量的增加呈上升趨勢，在vol．40％Mo時出現(xiàn)峰值；當Mo含量較低時Mo/Al2O3復合材料的磨損機理表現(xiàn)為脆性脫落和磨粒磨損，而當Mo含量較高時磨損機理主要為磨粒磨損。 在常溫下，將Mo/Al2O3復合材料在三種常見

5、酸液中進行了均勻性腐蝕，對其腐蝕行為及腐蝕機理進行了研究，并通過SEM和金相顯微鏡分析了其腐蝕形貌。結果發(fā)現(xiàn)，Mo/Al2O3復合材料在硝酸中的腐蝕率較大，而在硫酸和鹽酸中的腐蝕率較小，有著良好的抗硫酸和鹽酸腐蝕的能力。Mo/Al2O3復合材料的腐蝕率隨著粉末粒徑的減小而降低，隨著腐蝕時間的延長而逐漸減小，并趨于穩(wěn)定腐蝕。Mo/Al2O3復合材料在硝酸中的腐蝕率隨著Mo含量的增加呈上升趨勢，在60vol．％Mo時出現(xiàn)峰值；在硫酸和鹽酸中