无粘结相Mo-Ni-B金属陶瓷的制备及性能研究

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金属陶瓷复合材料是由硬质陶瓷相和金属/合金粘结相构成的一种复合结构材料。其结构独特,兼具金属包覆层和陶瓷芯核的特性,从而实现了单个颗粒间的均匀混合。此外,该材料具有高强度、高硬度、高耐磨性、高耐热性等多种优点。因此,金属陶瓷复合材料在航空航天、机械、电子、化工等领域具有广泛的应用前景。本项目以Mo、Ni、B粉末为原料,采用真空热压烧结制备了两种不同化学计量配比的无粘结相Mo-Ni-B金属陶瓷,分析了其微观组织、摩擦磨损和强度。结果表明,制备的两种无粘结相金属陶瓷分别为Mo3NiB3和Mo2NiB2,其中Mo3NiB3的硬度和压缩强度较高,分别为3264.2 HV和3213.2 Mpa。此外,两者磨损量和体积磨损率都随着硬度的增加而降低,表明硬度的提高能够提高材料的耐磨性能。在此基础上利用第一性原理计算对无粘结相Mo-Ni-B金属陶瓷材料在0-100 Gpa范围内针对能量,晶格参数,力学性能,布居数与硬度,态密度等参数进行了计算和分析,确定高压下的性能变化,为材料在高压下的应用提供了技术数据。这些研究结果对于无粘结相Mo-Ni-B金属陶瓷材料的开发和应用具有重要的意义。