試驗方法將Al2O3/TiC按體積比45%：55%進行配比，并添加不同重量比的固體潤滑劑MoS2、BN、CaF2分別進行混合。將配好的原料在酒精介質中濕混24h，經(jīng)干燥，過篩，將混合粉料裝入石墨模具中，在氮氣保護下熱壓，熱壓條件為1700e，壓力30MPa，保溫10min.

　　將Al2O3/TiC基陶瓷材料制成尺寸為3mm@4mm@36mm的試樣，采用3點彎曲法測量復合陶瓷材料的抗彎強度，跨距為20mm，加載速率為015mm/min，用顯微維氏硬度計測量材料的硬度。用X-射線衍射（XRD）分析燒結后可能產生的新相，將試樣表面拋光至表面粗糙度1Lm，用掃描電鏡（SEM）觀察材料的顯微結構。

　　試驗結果與分析添加固體潤滑劑的Al2O3/TiC陶瓷材料的力學性能隨著固體潤滑劑含量的增加，自潤滑材料的機械性能一般隨潤滑劑含量的增加而降低。為幾種添加固體潤滑劑的Al2O3/TiC陶瓷材料試樣的組成和力學性能的測試結果，從表中可以看出添加固體潤滑劑后，Al2O3/TiC陶瓷材料的硬度和強度都有大幅下降。這是由于MoS2、BN、CaF2都是固體潤滑劑，其硬度和強度都很低，所以固體潤滑劑的加入導致了力學性能的下降。但添加固體潤滑劑MoS2、CaF2的Al2O3/TiC陶瓷材料的力學性能并沒有隨固體潤滑劑含量的增加而成線性降低，其中，當CaF2含量達到10%時其力學性能最好，硬度和抗彎強度分別為HV1537和589MPa.而添加BN的Al2O3/TiC陶瓷材料的力學性能隨BN含量的增加而降低。

　　結論1）采用熱壓工藝燒結了添加固體潤滑劑MoS2、BN、CaF2的Al2O3/TiC陶瓷材料，添加固體潤滑劑的Al2O3/TiC陶瓷比未添加時的力學性能有大幅下降，其中CaF2含量為10%的Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的力學性能最好，其強度和硬度最高，分別達到了589MPa和HV1537.

　　（a）Al2O3/TiC/MoS2陶瓷材料的斷口（b）Al2O3/TiC/MoS2陶瓷材料的拋光面（c）Al2O3/TiC/BN陶瓷材料的斷口（d）Al2O3/TiC/BN陶瓷材料的拋光面（e）Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的斷口（f）Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的拋光面Al2O3/TiC陶瓷材料的SEM照片2）研究了添加固體潤滑劑MoS2、BN、CaF2的Al2O3/TiC陶瓷材料的微觀結構及其物理化學相容性。結果表明，在熱壓過程中MoS2發(fā)生分解，并使材料Al2O3/TiC/MoS2產生較多的氣孔，從而導致了較低的力學性能；BN在熱壓過程中與Al2O3發(fā)生了化學反應，生成了AlN，導致大量裂紋的產生，大大降低了其力學性能；CaF2在燒結過程中沒有發(fā)生化學反應，并且Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的晶粒均勻，形成了網(wǎng)狀組織結構，使其存在大量的穿晶斷裂，使得Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料有較高的力學性能。

作者：佚名　　來源：中國潤滑油網(wǎng)