一種改性NiAl基自潤滑材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于化工設備技術領域，具體涉及一種回收促進劑CBS廢水中促進劑Μ的裝置系統。
【背景技術】
[0002]NiAl合金因具有熔點高、抗蠕變強度大、耐腐蝕、耐氧化以及其穩定性高、高溫強化和高溫抗氧化性能強，已被廣泛應用于航空、冶金、機械、電化學、環保工業等領域，并有進一步發展的潛力和擴大應用的需求([1] Miracle DB.The physical and mechanicalproperties of NiAl.Acta Metal1 Mater 1993;41:649-84.)D
[0003]近年來，在高技術領域中，對NiAl金屬間化合物的摩擦學性能的研究也有報道([2] Chen Y, Wang ΗΜ.Microstructure of laser clad TiC/NiAl_Ni3(Al，Ti, C)wear-resistant intermetallic matrix composite coatings.Mater Lett 2003;57:2029-36.; [3] Murakami T, Ouyang JH, Sasaki S, Umeda K, Yoneyama Y.High-temperature tribological properties of AI2O3, N1-20 mass% Cr and NiAl spark-plasma-sintered composites containing BaF2~CaF2 phase.Wear 2005;259:626-33;
[4]Zhu SY, Bi QL, Niu MY, Yang J, Liu WM.Tribological behav1r of NiAlmatrix composites with addit1n of oxides at high temperatures.Wear 2012;274-275:423-34)。為進一步提高NiAl合金的摩擦學性能，國內外學者不斷開展新的研究工作。而針對我國節能減排、降低污染的趨勢，不僅對先進的工程材料的耐磨耐腐蝕性能，而且對材料的制備加工也提出了更高的要求。為此，研究人員積極尋求優良的潤滑相，以滿足摩擦學日益發展的需求，這類潤滑相不僅具備良好的潤滑性能與耐磨性能，而且易于加工制備，降低能源消耗。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種以V205納米線為潤滑相和增強相的新型改性NiAl基自潤滑材料的制備方法，該自潤滑材料將V205納米線原位復合在NiAl基體中，所得的自潤滑材料具有優良的摩擦學性能，且制備方法簡單新穎，制備過程中工藝參數容易控制。
[0005]為實現上述目的，本分買那個采用以下技術方案:
一種改性NiAl基自潤滑材料，它由Ni粉、A1粉和V205納米線制備而成，其中N1:Al的摩爾比=1:1，加入V205納米線的質量為Ni粉和A1粉總質量的0.5-2.0%。
[0006]所述的改性NiAl基自潤滑材料的制備方法，包括以下步驟:
(1 )V205納米線的制備:先將V205粉末置于3.5wt%Na0H溶液內，用HC1將pH值調為1.5-3.2，轉移至聚四氟乙烯容器內，并將聚四氟乙烯容器置于耐高壓不銹鋼反應釜內，采用高壓蒸汽密封，并加熱至120-150°C，保溫48小時，隨后自然冷卻至室溫，得到V205納米線；
(2)配料:按N1:Al的摩爾比=1:1選取Ni粉和A1粉，按Ni粉、A1粉總質量的0.5-2.0%選取步驟(1)所得V205納米線，將V205納米線與Ni粉、A1粉混合，得到配料； (3)干混:將步驟(2)得到的配料置于振動混料機內混合干混，得到燒結配料；
(4)燒結:將燒結配料采用放電等離子燒結得到以V205納米線為潤滑相和增強相的新型改性NiAl基自潤滑材料。
[0007]所述步驟(1)中V205與3.5wt%Na0H溶液的質量比為1:1.5。
[0008]所述步驟(1)中得到的V2O5納米線直徑為50nm，長度為1-10μηι。
[0009]所述步驟(4)中的振動混料機的外罐為高壓不銹鋼罐，內置聚四氟乙烯罐，振動頻率為30Hz，振動力為8000N，振蕩時間為20-35分鐘。
[0010]所述步驟(4)中放電等離子燒結工藝為:燒結溫度為900-1000°C、升溫速率為120°C/min、燒結壓力為50MPa、真空度為1 X 10—2_1 X 10—^a、保溫時間為5min。
[0011]本發明的有益效果:1、本發明選取V205納米線為NiAl合金的潤滑相和增強相，分別采用水熱法合成v205納米線，并以此納米線為潤滑相和增強相，采用放電等離子燒結制備新型改性NiAl基自潤滑材料，所制備的自潤滑材料的基體與V205納米線界面結合良好。另外，這種采用放電等離子燒結技術制備的以板狀晶體為潤滑相和增強相的新型改性NiAl基自潤滑材料，其純度高、致密性好，且具有優良的摩擦學性能。2、性能優良、可行性高:自潤滑材料采用SPS進行燒結，燒結反應穩定，周期短，且制備的以V205納米線為潤滑相和增強相的新型改性NiAl基自潤滑材料性能好，純度高。3、制備方法新穎，制備簡單、快捷，適用于規模化批量生產:V205納米線制備溫度低，節能環保，易操作。4、制備所需原材料價格適中，來源廣泛。制備潤滑相所需設備成本低、易操作，適合規模化廣泛應用。5、采用SPS方法制備自潤滑材料，提高合成效率，節約能源，在降低合成成本基礎上避免了的因加入V205納米線而可能導致的雜相產生。6、本發明制備的一種以V205納米線為潤滑相和增強相的新型改性NiAl基自潤滑材料具有穩定優良的摩擦學性能。
【附圖說明】
[0012]
圖1是本發明的制備工藝流程圖。
[0013]圖2是本發明實施例1所制備的V205納米線場發射掃面電鏡照片。
[0014]圖3是本發明實施例1所制備的新型改性NiAl基自潤滑材料磨痕形貌圖。
[0015]圖4是本發明實施例2制備的新型改性NiAl基自潤滑材料磨痕形貌圖。
[0016]圖5是本發明實施例3制得的新型改性NiAl基自潤滑材料磨痕形貌圖。
[0017]圖6為本發明實施例1、2、3所制得的改性NiAl基自潤滑材料的摩擦系數曲線。
[0018]圖7為本發明實施例1、2、3所制得的改性NiAl基自潤滑材料的磨損率曲線。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖和實施例進一步對本發明進行說明，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。
[0020]實施例1
一種以V205納米線為潤滑相和增強相的新型改性NiAl基自潤滑材料的制備方法，它包括如下步驟:
(1)先將3gV205粉末置于4.5g的3.5%NaOH溶液內，用HC1將pH值調為1.5，將初始溶液轉移至聚四氟乙烯容器內，并將聚四氟乙烯容器置于耐高壓不銹鋼反應釜內，采用高壓蒸汽密封，并加熱至120°C，保溫48小時，隨后自然冷卻至室溫，得到V205納米線；
(2)按N1: A1的摩爾比=1: 1選取11.7克Ni粉和5.4克A1粉和上述制備的V205納米線0.09克;將Ni粉、A1粉和V205納米線混合，得到配料；
(3 )將上述配料置于振動混料機內干混，振動混料外罐為鋼罐，內置聚四氟乙烯罐，振動頻率為30Hz，振動力為8000N，振蕩時間為20分鐘，得到燒結配料；
(4)放電等離子燒結得到所述的一種以V205納米線為潤滑相和增強相的新型改性NiAl基自潤滑材料，放電等離子燒結工藝為:燒結溫度為900°C、升溫速率為120°C/min、燒結壓力為50MPa、真空度為1 X 10—2Pa、保溫時間為5min。
[0021]圖2是實施例1所制備的V205納米線場發射掃面電鏡照片；圖3是實施例1所制備的新型改性NiAl基自潤滑材料磨痕形貌圖。圖2和3顯示V205納米線直徑為50nm，長度為1-10μnuVsOs納米線整體結構為條狀，且表面平整光滑(圖2)，較V205粉末顆粒提高了與NiAl基體的結