编号：CYYJ04447
篇名： h-BN形状对Si3N4基复合陶瓷的高温摩擦学性能影响研究
作者： 蔺鹏宇1,2；李涛1,2；宋俊杰1,3；毛宇1,2；章子怡1；游鑫1,2；胡丽天1；张永胜
关键词： Si3N4/h-BN自润滑复合材料; 三维连续结构; 高温; 减摩抗磨;
机构：1.中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料全国重点实验室2.西北工业大学凝固技术国家重点实验室3.山东烟台先进材料与绿色制造实验室
摘要： 采用热压烧结技术制备出了Si3N4/h-BN自润滑复合材料，并探究了不同形状六方氮化硼对Si3N4/h-BN自润滑复合材料相结构、微观组织、力学性能与高温摩擦性能的影响规律。结果表明：相比于片状六方氮化硼，球状六方氮化硼促进三维连续结构氮化硅基体的形成，使其抗弯强度（369±15.6 MPa）和断裂韧性(5.3±0.78 MPa·m1/2)均提高了8%左右。在高温摩擦过程中，磨粒磨损和脆性断裂被认为是Si3N4/h-BN自润滑复合材料的主要磨损机制。当三维结构复合材料（由球状六方氮化硼制备）在800℃下与氮化硅对摩副摩擦时，具有高承载能力的连续氮化硅基体以及自润滑、高热稳定性的致密连续摩擦层的形成，使其比均质结构复合材料（由片状六方氮化硼制备）的摩擦系数降低约23%，磨损率降低近一个数量级。