不同构型铝基复合材料的摩擦磨损性能

摘要

采用喷雾造粒与放电等离子烧结法，成功制备了具有双重网络结构的纳米SiC颗粒/晶须混杂增强8009Al/6061Al复合材料（aluminum matrix composite with dual network structure,AMC-DNC），并同时制备SiC增强相在8009Al/6061Al基体中均匀分布的复合材料（aluminum matrix composites with uniform structure,AMC-US）.本研究对两种复合材料的微观组织和摩擦磨损性能进行了深入探讨.测定了AMC-DNC和AMC-US在不同载荷和转速下的摩擦系数与磨损率，并结合扫描电子显微镜观察磨损形貌，深入分析了双重网络结构对复合材料磨损机制的影响.实验结果表明，放电等离子烧结法制备的AMC-DNC和AMC-US的致密度分别高达98.1%和99.2%.在低载荷、低转速条件下，AMC-DNC的主要磨损机制为磨粒磨损，其中颗粒的脱离导致氧化膜破裂，进而造成材料表面损伤.而在较高载荷和较高转速条件下，磨损机制转变为剥层磨损.在相同的摩擦磨损实验条件下，AMC-DNC展现出优于AMC-US的摩擦磨损性能，表明双重网络构型的设计在提升复合材料耐磨性能方面有显著作用.

关键词

铝基复合材料 / 双重网络结构 / 放电等离子烧结 / 摩擦磨损