原位TiB/凹凸棒石矿物双相增强Ti基复合材料的制备及其摩擦学性能

以Ti、Al、B和凹凸棒石矿物粉体为原料，利用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了原位TiB/凹凸棒石矿物双相增强Ti基复合材料，借助扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、显微硬度计和纳米压痕仪等研究了凹凸棒石矿物对原位Ti基复合材料微观组织、物相结构、增强体形态与分布以及微纳力学性能的影响，采用SRV滑动磨损试验机考察了其在油润滑条件下的摩擦学性能，探讨了凹凸棒石改善原位Ti基复合材料力学及摩擦学性能的作用机制.结果表明，SPS工艺制备的原位TiB/凹凸棒石矿物双相增强Ti基复合材料组织致密，原位自生TiB增强体分布均匀，凹凸棒石矿物对复合材料基质相具有明显的细晶强化作用.在摩擦过程中复杂的物理和化学作用下，凹凸棒石矿物与复合材料中的Ti、Al以及对偶钢球的Fe等元素发生摩擦化学反应，在摩擦表面形成了由金属氧化物、二氧化硅、石墨和凹凸棒石矿物等构成的减摩自修复层，从而使钛基复合材料表现出优异的摩擦学性能.