試驗方法將Al2O3/TiC按體積比45%：55%進(jìn)行配比，并添加不同重量比的固體潤滑劑MoS2、BN、CaF2分別進(jìn)行混合。將配好的原料在酒精介質(zhì)中濕混24h，經(jīng)干燥，過篩，將混合粉料裝入石墨模具中，在氮氣保護(hù)下熱壓，熱壓條件為1700e，壓力30MPa，保溫10min.

　　將Al2O3/TiC基陶瓷材料制成尺寸為3mm@4mm@36mm的試樣，采用3點彎曲法測量復(fù)合陶瓷材料的抗彎強(qiáng)度，跨距為20mm，加載速率為015mm/min，用顯微維氏硬度計測量材料的硬度。用X-射線衍射（XRD）分析燒結(jié)后可能產(chǎn)生的新相，將試樣表面拋光至表面粗糙度1Lm，用掃描電鏡（SEM）觀察材料的顯微結(jié)構(gòu)。

　　試驗結(jié)果與分析添加固體潤滑劑的Al2O3/TiC陶瓷材料的力學(xué)性能隨著固體潤滑劑含量的增加，自潤滑材料的機(jī)械性能一般隨潤滑劑含量的增加而降低。為幾種添加固體潤滑劑的Al2O3/TiC陶瓷材料試樣的組成和力學(xué)性能的測試結(jié)果，從表中可以看出添加固體潤滑劑后，Al2O3/TiC陶瓷材料的硬度和強(qiáng)度都有大幅下降。這是由于MoS2、BN、CaF2都是固體潤滑劑，其硬度和強(qiáng)度都很低，所以固體潤滑劑的加入導(dǎo)致了力學(xué)性能的下降。但添加固體潤滑劑MoS2、CaF2的Al2O3/TiC陶瓷材料的力學(xué)性能并沒有隨固體潤滑劑含量的增加而成線性降低，其中，當(dāng)CaF2含量達(dá)到10%時其力學(xué)性能最好，硬度和抗彎強(qiáng)度分別為HV1537和589MPa.而添加BN的Al2O3/TiC陶瓷材料的力學(xué)性能隨BN含量的增加而降低。

　　結(jié)論1）采用熱壓工藝燒結(jié)了添加固體潤滑劑MoS2、BN、CaF2的Al2O3/TiC陶瓷材料，添加固體潤滑劑的Al2O3/TiC陶瓷比未添加時的力學(xué)性能有大幅下降，其中CaF2含量為10%的Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的力學(xué)性能最好，其強(qiáng)度和硬度最高，分別達(dá)到了589MPa和HV1537.

　　（a）Al2O3/TiC/MoS2陶瓷材料的斷口（b）Al2O3/TiC/MoS2陶瓷材料的拋光面（c）Al2O3/TiC/BN陶瓷材料的斷口（d）Al2O3/TiC/BN陶瓷材料的拋光面（e）Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的斷口（f）Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的拋光面Al2O3/TiC陶瓷材料的SEM照片2）研究了添加固體潤滑劑MoS2、BN、CaF2的Al2O3/TiC陶瓷材料的微觀結(jié)構(gòu)及其物理化學(xué)相容性。結(jié)果表明，在熱壓過程中MoS2發(fā)生分解，并使材料Al2O3/TiC/MoS2產(chǎn)生較多的氣孔，從而導(dǎo)致了較低的力學(xué)性能；BN在熱壓過程中與Al2O3發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了AlN，導(dǎo)致大量裂紋的產(chǎn)生，大大降低了其力學(xué)性能；CaF2在燒結(jié)過程中沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的晶粒均勻，形成了網(wǎng)狀組織結(jié)構(gòu)，使其存在大量的穿晶斷裂，使得Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料有較高的力學(xué)性能。

作者：佚名　　來源：中國潤滑油網(wǎng)