项目名称: 碳硅化钛/铝基自润滑复合材料界面调控及摩擦学性能研究

项目编号: No.51461017

项目类型: 地区科学基金项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 一般工业技术

项目作者: 张建波

作者单位: 江西理工大学

项目金额: 48万元

中文摘要: 润湿性良好的固体润滑剂和界面反应的有效控制是研制高性能金属基自润滑复合材料的关键。本项目以碳硅化钛为润滑组元,以铝硅合金为基体,开展碳硅化钛/铝基自润滑复合材料方面的研究,碳硅化钛与金属物理性质和化学键特性相近,有望形成理想界面,铝硅合金中的硅溶质原子有抑制碳硅化钛中硅原子溶出的作用,为有效控制界面反应提供了条件。首先通过理论和实验研究,揭示影响润湿性和界面反应的关键因素及作用机理,然后通过浸渗法和半固态法制备高、低碳硅化钛含量的复合材料,阐明碳硅化钛的卷入、分散和润湿过程,其次利用热模拟、有限元模拟和挤压拉拔研究变形行为,阐明强化机理,建立强化模型,最后通过磨损表面、磨损产物的组织成分分析研究摩擦学行为,揭示自润滑膜的作用机理,建立摩擦模型,最终实现力学和润滑性能的良好匹配。项目对开发MAX/金属基复合材料规模化生产技术具有实际指导意义,对发展高性能金属基自润滑复合材料具有重要科学价值。

中文关键词: 界面反应;自润滑材料;铝基复合材料;摩擦学性能;碳硅化钛

英文摘要: It is crucial to develop solid lubricants with good wettability and preparation methods effectively controlling interfacial reactions for the preparation of metal matrix self-lubricating composites with excellent performance. This project takes titanium silicon carbide as the solid lubricant, takes Al-Si alloy as the metal matrix, and conduct research on the titanium silicon carbide/aluminum matrix self-lubricating composites. The physical property and chemical bond of titanium silicon carbide is similar with that of metals, which lead to the expection of ideal interface formation. The pre-existing silicon solute atoms in Al-Si alloys can suppress the silicon atoms dissolving out from titanium silicon carbide, providing convenience for the effective control of the interfacial reaction. Firstly, theoretical and experimental research is carried out to reveal the key factors and the action mechanisms influencing wetting process and interfacial reaction. Secondly, the vacuum infiltration and semi-solid stirring method is applied to prepare titanium silicon carbide/Al-Si self-lubricating composites with high and low content of titanium silicon carbide. The involving, dispersing and wetting process of titanium silicon carbide into Al-Si melt is subsequently revealed. Thirdly, the deformation behavior is investigated by thermal simulation, finite-element simulation, extrusion and drawing to reveal the strengthening mechanism and build the strengthening model. At last, the tribology behavior is investigated by microstructure and composition analysis of the wearing surface and the friction product. The self-lubricating film formation and action mechanism is subsequently revealed and the friction model is built as well. The fair matching of mechanical and lubrication properties is finally achieved. This project has practical guiding significance for the production of MAX/metal matrix composites in large scale, and profound scientific value for the development of the composites with excellent performance.

英文关键词: Interface reaction;Self-lubricating material;Aluminum matrix composite;Tribological performance;Titanium silicon carbide

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

时间序列计量经济学
专知会员服务
47+阅读 · 2022年4月8日
信息物理融合系统 (CPS)研究综述
专知会员服务
45+阅读 · 2022年3月14日
【NeurIPS 2021】 基于置信度校正的可信图神经网络
专知会员服务
20+阅读 · 2021年12月26日
专知会员服务
133+阅读 · 2021年9月16日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月27日
专知会员服务
86+阅读 · 2021年8月8日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】数理统计学,142页pdf
专知会员服务
96+阅读 · 2021年3月25日
专知会员服务
105+阅读 · 2020年11月27日
冰封北斗星 | 我们用荣耀 X30 干了票大的
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2021年12月26日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
34+阅读 · 2018年7月14日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
A Sheaf-Theoretic Construction of Shape Space
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Arxiv
46+阅读 · 2021年10月4日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
时间序列计量经济学
专知会员服务
47+阅读 · 2022年4月8日
信息物理融合系统 (CPS)研究综述
专知会员服务
45+阅读 · 2022年3月14日
【NeurIPS 2021】 基于置信度校正的可信图神经网络
专知会员服务
20+阅读 · 2021年12月26日
专知会员服务
133+阅读 · 2021年9月16日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月27日
专知会员服务
86+阅读 · 2021年8月8日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】数理统计学,142页pdf
专知会员服务
96+阅读 · 2021年3月25日
专知会员服务
105+阅读 · 2020年11月27日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员