摘要
目的 通过在NiCr-WS_(2)自润滑体系中掺杂纳米Ti,提升自润滑复合材料在不同环境中的摩擦学性能。方法 通过放电等离子烧结(SPS)技术制备了NiCr(N)、NiCr-WS_(2) (NW)、NiCr-WS_(2)-Ti(NW15T) 三种复合材料。采用SEM和EDS分析了复合材料的微观性能。通过摩擦磨损试验机分别测试了三种材料在干摩擦、去离子水和3.5wt%NaCl溶液中的摩擦学性能,并借助RAMAN分析磨痕的化学成分。结果 在干摩擦的条件下,NW15T的摩擦系数和磨损率分别为0.38和4.2×10~(-5)mm~(3)N~(-1)m~(-1)。相较于传统的NW,NW15T的摩擦系数和磨损率分别降低了22.4%和83.7%;当在去离子水中摩擦时,虽然NW15T也具有较好的摩擦学性能,但是与NW相比优势不明显;在3.5wt% NaCl溶液中摩擦时,NW15T产生的腐蚀产物避免了摩擦副的直接接触,并使摩擦系数降低至0.16,磨损量降低为0.4×10~(-5)mm~(3)N~(-1)m~(-1)。与NW相比,NW15T在3.5wt%NaCl溶液中的摩擦系数和磨损率分别降低了38.5%和81.8%。结论在NW传统自润滑复合材料体系中掺入Ti, 原位生成了TiS和Ni_(3)Ti,不仅提高了材料的力学性能,同时提高了复合材料在不同环境下的摩擦学性能。尤其是在NaCl溶液中,在TiS和腐蚀产物的共同作用下,NW15T的摩擦系数和磨损率大幅下降。
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