高性能金屬基潤(rùn)滑耐磨損材料制備新思路
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】高熵/中熵合金是近年來發(fā)展起來的有別于傳統(tǒng)合金的新型合金。高熵合金和中熵合金是由多種主要金屬元素構(gòu)成的合金，一般而言，高熵合金包含5個(gè)或5個(gè)以上等原子比的金屬元素，而中熵合金則包含3個(gè)金屬元素。
基于其獨(dú)特的異質(zhì)結(jié)構(gòu)、成分波動(dòng)、多級(jí)納米析出相等微觀組織結(jié)構(gòu)和多組元特征，高熵/中熵合金展現(xiàn)出卓越的強(qiáng)度—塑性組合、高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、摩擦界面自保護(hù)、高溫抗氧化等新奇特性。這類新型材料在解決航空航天、軌道交通、核能等領(lǐng)域高端裝備運(yùn)動(dòng)與傳動(dòng)部件的高溫潤(rùn)滑與磨損難題方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景。
日前，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤(rùn)滑國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高溫摩擦學(xué)課題組在新型潤(rùn)滑耐磨損高熵/中熵合金設(shè)計(jì)制備和性能調(diào)控等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，取得了系列進(jìn)展，給出一種構(gòu)筑多級(jí)納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)和成分波動(dòng)特征來實(shí)現(xiàn)合金低磨損的新方法。
晶粒細(xì)化和復(fù)合潤(rùn)滑相/抗磨相是目前提高金屬材料耐磨損性能的主要手段，然而，這兩類方法通常會(huì)引發(fā)新的問題，如當(dāng)晶粒細(xì)化至納米尺度時(shí)，可能會(huì)在摩擦過程中引發(fā)嚴(yán)重的納米晶不均勻塑性變形，增加磨損；復(fù)合潤(rùn)滑相/抗磨相和基體相之間的錯(cuò)配界面可能會(huì)使摩擦界面在磨損過程中發(fā)生脆性斷裂。
為了保持穩(wěn)定的低磨損性能，研究人員以鎳元素為溶劑，引入等摩爾比的鋁、鈮、鈦和釩4種元素作為合金化元素，通過將合金化濃度從25 at.%(原子百分?jǐn)?shù))提高至50 at.%，制備了一種具有納米分級(jí)結(jié)構(gòu)和成分波動(dòng)特征的新型鎳鋁鈮鈦釩中熵合金。
研究人員通過放電等離子燒結(jié)使元素粉末在1050℃發(fā)生異質(zhì)相分離，并在冷卻后固結(jié)成型，最終形成高體積分?jǐn)?shù)的納米耦合晶粒相和分級(jí)納米沉淀相，其呈現(xiàn)納米分級(jí)結(jié)構(gòu)和成分波動(dòng)特征。納米分級(jí)結(jié)構(gòu)異質(zhì)相的形成將使合金可在磨損誘導(dǎo)的變形過程中沿深度方向原位形成梯度界面層，選用高濃度的易氧化的鋁和鈮會(huì)促進(jìn)合金在高溫摩擦過程中快速形成保護(hù)性氧化釉質(zhì)層。
與傳統(tǒng)合金相比，高熵/中熵合金具有非常廣闊的成分調(diào)控空間，通過對(duì)高熵/中熵合金中的元素進(jìn)行替換或增減，能獲得一些具有特殊性能的微觀組織結(jié)構(gòu)和異質(zhì)相，為設(shè)計(jì)制備高性能金屬基潤(rùn)滑耐磨損材料提供了新思路。新型高熵/中熵合金具有諸多新奇特性，為設(shè)計(jì)制備高性能金屬基潤(rùn)滑耐磨損材料提供了新啟發(fā)，是目前材料學(xué)和摩擦學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿。
相關(guān)研究成果近日發(fā)表于綜合性學(xué)術(shù)期刊《研究》。
(資料來源：科技日?qǐng)?bào))
關(guān)注本網(wǎng)官方微信 隨時(shí)閱讀專業(yè)資訊
- 北京鼓勵(lì)籌建國家級(jí)檢驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)！ 2024-11-21 10:24:12
- 11月18日，北京市人民政府網(wǎng)發(fā)布關(guān)于《北京市新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案（2024—2027年）征求意見稿》（以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施方案》）公開征求意見的公告。其中，《實(shí)施方案》表示，支持光儲(chǔ)充檢、光儲(chǔ)充換、光儲(chǔ)直柔等新技術(shù)新模式示范推廣。
- 多通道脈沖電場(chǎng)消融儀系統(tǒng)中標(biāo)結(jié)果公告 2024-11-14 11:20:36
- 項(xiàng)目名稱：多通道脈沖電場(chǎng)消融儀系統(tǒng)，項(xiàng)目編號(hào)：0811-244DSITC2939，招標(biāo)范圍：多通道脈沖電場(chǎng)消融儀系統(tǒng) 壹套，招標(biāo)機(jī)構(gòu)：上海東松醫(yī)療科技股份有限公司，招標(biāo)人：上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院
- 配置多款儀器 我國海洋鹽度探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射 2024-11-14 09:58:39
- 11月14日6時(shí)42分，海洋鹽度探測(cè)衛(wèi)星由長(zhǎng)征四號(hào)乙遙五十三運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。運(yùn)載火箭飛行正常，成功將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
- 量子精密測(cè)量技術(shù)獲突破 中科大開展暗物質(zhì)搜尋工作 2024-11-12 14:22:17
- 量子相干性是量子力學(xué)中的一個(gè)重要概念，它描述了量子系統(tǒng)中粒子之間的相互作用和干涉效應(yīng)。在量子世界中，粒子的狀態(tài)可以用波函數(shù)來描述，而量子相干性指的就是這些波函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)和相互作用。簡(jiǎn)單來說，它反映了量子系統(tǒng)中不同狀態(tài)之間的協(xié)同和同步程度。
- 我國有了能源法！2025年1月1日起施行 2024-11-12 11:26:46
- 11月8日，十四屆全國人大常委會(huì)第十二次會(huì)議表決通過《中華人民共和國能源法》。《能源法》共九章，主要內(nèi)容包括總則、能源規(guī)劃、能源開發(fā)利用、能源市場(chǎng)體系、能源儲(chǔ)備和應(yīng)急、能源科技創(chuàng)新、監(jiān)督管理、法律責(zé)任、附則等，自2025年1月1日起施行。
版權(quán)與免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
