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宽温域镍基固体润滑复合材料的制备及摩擦学性能研究
标题：宽温域镍基固体润滑复合材料的制备及摩擦学性能研究
摘要：本文针对宽温域应用的需求，研究了一种基于镍基固体润滑材料的复合材料，并分析了其在摩擦学性能方面的优势。通过热压烧结法制备了具有不同含量的纳米二氧化硅(SiO2)填料的镍基复合材料，并对其摩擦学性能进行了研究。结果表明，添加适量的SiO2填料可以显著改善复合材料的摩擦学性能，使其在宽温域下具有较好的稳定性和耐磨性能。本研究为宽温域应用中镍基固体润滑复合材料的制备和性能提供了理论指导。
关键词：宽温域，镍基固体润滑复合材料，制备，摩擦学性能
1.引言
随着工业技术的发展和应用环境的变化，对于材料的要求也日益增加。在一些特殊的工作环境中，如高温、低温、高压和高速等条件下，传统润滑材料的性能往往难以满足需求。因此，研究并制备具有宽温域应用性能的材料成为一个重要课题。
镍基材料由于具有优异的耐热、耐磨和耐腐蚀性能，在航空航天、汽车制造等领域得到了广泛应用。然而，在高温和高速等恶劣工况下，镍基材料的摩擦学性能往往较差，容易出现摩擦磨损和高温烧蚀等问题。因此，研究并开发能够在宽温域下具有良好摩擦学性能的镍基材料具有重要的意义。
2.实验部分
2.1材料制备
本实验采用热压烧结法制备镍基复合材料。首先，选取纯度较高的镍粉作为基体材料，然后根据不同配比加入不同含量的纳米二氧化硅(SiO2)作为润滑填料。将镍粉和SiO2填料进行混合，并在一定温度下进行热压烧结，最终获得镍基复合材料试样。
2.2力学性能测试
使用万能试验机对制备的镍基复合材料进行力学性能测试，包括抗拉强度、硬度等参数的测量。通过对比不同SiO2含量试样的力学性能，评估填料对复合材料性能的影响。
2.3摩擦学性能测试
采用摩擦磨损实验仪对镍基复合材料的摩擦学性能进行测试。通过调节工作温度和载荷等参数，模拟实际工作条件下的摩擦磨损情况。利用试验结果分析填料对复合材料的摩擦学性能的改善效果，并确定最佳填料含量。
3.结果与讨论
3.1材料制备
通过热压烧结法制备了不同SiO2含量的镍基复合材料。观察试样断口形貌发现，填料的添加可有效改善材料的致密性和界面结合情况，提高材料的强度和韧性。
3.2力学性能测试
随着SiO2含量的增加，复合材料的抗拉强度和硬度呈现出逐渐增加的趋势。填料的添加增加了复合材料的硬度，提高了其耐磨性能。
3.3摩擦学性能测试
摩擦学性能测试结果显示，镍基复合材料在宽温域下具有较好的稳定性和耐磨性能。填料的添加有效降低了复合材料的摩擦系数和磨损速率，延长了材料的使用寿命。
4.结论
本研究成功制备了一种基于镍基固体润滑材料的复合材料，并研究了其在摩擦学性能方面的优势。实验结果表明，适量添加纳米SiO2填料可以显著提高复合材料的摩擦学性能，使其具备在宽温域下的稳定性和耐磨性能。这为宽温域应用中镍基固体润滑复合材料的制备和性能优化提供了重要参考。
参考文献：
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