Si3N4-hBN复相陶瓷材料在海水环境中的摩擦学特性研究

作者：陈威; 王奎; 李玲

来源：陕西科技大学学报, 2019, 37(02): 127-133.

DOI：10.19481/j.cnki.issn2096-398x.2019.02.022

• 热压烧结
• Si3N4-hBN复相陶瓷
• 海水环境
• 摩擦磨损
• 腐蚀
• 润滑表面膜

通过热压烧结制备不同含量hBN的Si3N4复相陶瓷材料,利用MMW-1立式万能摩擦磨损试验机研究Si3N4-hBN复相陶瓷材料与Ti6Al4V钛合金在海水环境下的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)来观察分析材料的磨损形貌;同时采用EDS能谱仪对摩擦表面的元素分布进行定性分析并且对摩擦表面膜的元素分布进行定性分析.结果表明,hBN的加入降低了Si3N4陶瓷材料的物理力学性能;海水环境,20 N、1 000r/min条件下,纯氮化硅(0.467,1.01×10-5 mm3/Nm)的摩擦因数和磨损率高于hBN含量为5%(0.411,5.58×10-6mm3/Nm)和10%(0.417,6.55×10-6 mm3/Nm)的Si3N4复相陶瓷材料,低于hBN含量为20%(0.505,2.07×10-5 mm3/Nm)和30%(0.485,1.34×10-5 mm3/Nm)的Si3N4复相陶瓷材料.当hBN含量为5%时,摩擦配副的摩擦因数和磨损率均最低,表明了Si3N4-5 wt.%hBN具有良好的摩擦学性能,这归因于TC4盘试样表面生成了具有润滑作用的SiO2、TiO2、Fe2O3、Al(OH)3和Mg(OH)2等物质,该物质不仅能改善配副摩擦的摩擦因数,还对摩擦表面起到了一定的保护作用.

• 单位
  陕西科技大学; 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司; 机电工程学院