GNS对3%MoS_(2)-Ni_(3)Al基摩擦材料组织及摩擦性能的影响OA

目的优化3%MoS-Ni_(3)Al基摩擦材料的力学性能与摩擦学性能,满足航空航天等领域对极端工况材料的需求。方法采用粉末冶金技术冷压成型+烧结工艺制备含0%~2%(质量分数)纳米石墨烯片(GNS)的复合材料,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等手段分析材料物相组成、微观形貌及表面化学态,结合力学性能测试与环块磨损试验,探究GNS含量对材料力学性能、室温及500℃下摩擦性能的影响规律,并通过磨痕形貌与磨屑成分分析揭示不同工况下的磨损机理。结果GNS的加入使3%MoSz-Ni_(3)A1基摩擦材料密度随其含量增加呈下降趋势,抗压强度和硬度呈先升后降趋势;室温及500℃下,材料摩擦系数和磨损率均随GNS含量增加呈先降后升趋势,且500℃下各配比试样摩擦系数较室温提升20%~25%、磨损率提升25%~30%,转速依赖性也更显著。当GNS含量(质量分数)为1.5%时,材料综合性能最优,布氏硬度达168HBS、抗压强度达392MPa,室温1400r/min工况下摩擦系数降至0.284,磨损率较基体降低54%;500℃下该配比试样仍为各转速下最优,磨损率维持在4.0×10^(-7)~6.5×10^(-7)mg/m,其室温1400r/min下磨损机理为氧化磨损和黏着磨损。GNS含量不足时,材料润滑效果不佳,含量(质量分数)超2%则出现团聚,导致材料致密性下降、力学与摩擦学性能劣化,且500℃下团聚的负面影响被进一步放大。结论石墨烯对3%MoS_(2)-NiA1基摩擦材料的组织与性能具有显著调控作用,在石墨烯含量(质量分数)为1.5%时,摩擦材料性能最优。