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第二相摩擦化学反应机制
第二相摩擦化学反应机制是指掺在al2o3基体中的第二相在与对磨副材料摩擦时与空气中的气体主要是氧气或与对磨副材料发生化学反应,产生润滑膜,降低材料摩擦因数,从而提高材料的摩擦学性能。
在al2o3陶瓷基体中引入tib2颗粒制备al2o3/tib2复合具,刀具在与45#淬硬钢进行切削试验时发现:当切削速度大于120m/min,即切削温度大于800℃时,al2o3/tib2复合具中的tib2与氧气发生化学反应,生成tio2和b2o3,由于tio2的弹性模量和硬度都比基体材料低得多,大量回收氧化铝空心球砖厂,使得抗剪切强度减小,从而材料的摩擦因数下降,减轻了刀具的黏着磨损,提高刀具的耐磨性。
研究了添加不同第二相的3种al2o3基具材料的摩擦学性能及机制,拉萨氧化铝空心球砖,研究表明:al2o3基具材料的摩擦学特性与添加剂的种类有关,其抗磨性能由大到小顺序依次为al2o3/sicw,al2o3/ti(c,n),al2o3/tic;且材料的摩擦学性能与其硬度(h)、弹性模量(e)和断裂韧性(kic)有关,磨损率w随e/h增加而增大,随kic增加而减小;al2o3/tic具材料的磨损机制以黏着磨损为主,al2o3/ti(c,n)和al2o3/sicw具材料的磨损机制以磨粒磨损为主。
材料的摩擦磨损性能是一个综合性能的表现,受众多因素影响。但各方面研究都表明,细化晶粒和组分复合化确实能够有效提高氧化铝陶瓷材料的强度和断裂韧性,进而提升其摩擦学性能。若该方面的研究可继续精进,必能有效推动氧化铝陶瓷材料在各个领域中的进一步应用。
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“摩擦”是一种相当常见的现象,时时刻刻伴随着人类的活动,如走路需要摩擦、汽车的行驶需要摩擦、火车的奔跑也需要摩擦。这种相对运动造成的物理现象看似对人类很友善,但其实也经常露出狰狞的一面。
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