二硅化鉬的高溫摩擦磨損性能及其預(yù)測模型研究.pdf

1、金屬間化合物MoSi<,2>兼具金屬和陶瓷雙重特性，具有較高的硬度、強(qiáng)度、彈性模量和優(yōu)異的導(dǎo)熱導(dǎo)電等性能。MoSi2目前已廣泛應(yīng)用于發(fā)熱元件，而其作為結(jié)構(gòu)材料用于1000℃以上高溫領(lǐng)域已成為研究的熱點。國內(nèi)外學(xué)者已對MoSi<,2>的磨擦磨損性能進(jìn)行了廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)其有很好的耐磨性，但研究主要集中于其常溫磨損特性，尚未涉及到800℃以上高溫時的性能。本文試驗主要考察了700℃以上MoSi<,2>與Al<,2>O<,3>陶瓷對摩時的摩擦

2、磨損性能，為其在高溫下的應(yīng)用提供依據(jù)。 采用高溫自蔓延技術(shù)合成MoSi<,2>粉末，經(jīng)冷壓和高溫真空燒結(jié)成試樣。在XP-5型高溫摩擦磨損試驗機(jī)上，考察了MoSi<,2>試樣與Al<,2>O<,3>陶瓷對摩件在不同的溫度、載荷、轉(zhuǎn)速條件下的摩擦磨損性能。運用帶有微探針的掃描電鏡觀察了試件的磨損表面形貌，探討了該材料在不同條件下的高溫磨損機(jī)理。針對二硅化鉬材料的磨損，利用MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，以溫度、載荷、轉(zhuǎn)速為影響因子，以磨

3、損率為輸出，建立了一個徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。得出以下研究結(jié)果： 1、載荷明顯影響MoSi<,2>的高溫摩擦磨損性能和磨損機(jī)理。在1000℃、60rpm條件下，當(dāng)載荷小于50N時該材料具有較好的耐磨性；雖然粘著磨損普遍存在，但隨著載荷的增大，MoSi<,2>的磨損機(jī)理依次還表現(xiàn)出研磨、塑性變形與疲勞斷裂。 2、溫度明顯影響MoSi<,2>的高溫摩擦磨損性能和磨損機(jī)理。在30N、60rpm的條件下，當(dāng)溫度小于800℃時，MoS

4、i<,2>具有較好的耐磨性；高溫下MoSi<,2>的主要磨損形式為粘著磨損與氧化磨損，當(dāng)溫度超過900℃(材料塑脆轉(zhuǎn)變溫度點為900℃)時，MoSi<,2>磨損表面還呈現(xiàn)出塑性變形與斷裂特征。 3、轉(zhuǎn)速明顯影響MoSi<,2>的高溫摩擦磨損性能和磨損機(jī)理。在1000℃、30N條件下，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于80rpm時，材料有較好的耐磨性；在不同轉(zhuǎn)速下，磨損機(jī)理以粘著磨損為主，隨著轉(zhuǎn)速的增加，塑性變形和研磨磨損顯著。 4、建立了基于徑