新型耐磨硬材料A1MgB14的研究进展.pdfVIP

学兔兔 第6期(总第175期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．6 2012年 12月 MECHANICAL ENGINEERING AUT()MATI()N Dec． 文章编号：1672—6413(2012)06—0212—02 新型耐磨硬材料A1MgB14的研究进展米 温卫中，闰建新，刘 雯，李继兵，杜 超 (太原科技大学 化学与生物工程学院，山西 太原 030024) 摘要：详细介绍和分析了A1MgB 的结构、制备方法和性能，概述了其制各、性能和应用的必威体育精装版研究进展， 并进一步围绕A1MgB 块体材料制备各环节的物理与化学问题进行了探索。为该类耐磨硬材料的实际应用提 供参考依据。 关键词：新型耐磨硬材料；A1MgB 制备与性能 中图分类号：TB33 文献标识码：A 1 概述 和硼粉、铝粉按1．1：1：14摩尔比混合，加丙酮用磁 AIMgB~ 材料自2000年被美国埃森姆实验室 力棒搅拌均匀后，在100℃下干燥，然后在100 MPa B．A．Cook教授n 报道后，受到了全世界科学家的广 压力下单向压制成一致密块，随后安置在高密度氧化 泛关注和极大兴趣。它是继金刚石、立方氮化硼、碳化 铝坩埚中加热至 1 400℃，在氩气气氛下保温 2 h后 硼之后，硬材料家族中的又一新成员，A1MgB 结构以 制得。其优点是常压下合成，效益高，所获产品 4个B z二十面体为基础，以正交单晶胞为中心，包含 A1MgB 达95 (质量分数)，5 (质量分数)转化为尖 着64个原子，这4个二十面体安排成无序、杂乱的层 晶石结构。金属盐制备单晶体A1MgB 法也属高温常 状，镁原子和铝原子夹杂在二十面体之间。A1MgB 压合成，这种方法L4]的原料是金属盐 MgO、MgF2、 因具有较高的硬度、优良的耐磨性、化学惰性、低摩擦 MgI。(质量分数99．9 )、硼粉(质量分数99 )、铝金 系数等，主要应用于金属切削业、采矿业、林产业以及 属芯片 (质量分数 99．99 )，配粉后放入三氧化二铝 石油化工等行业。本文详细介绍和分析了新型高耐磨 坩埚里，在氩气气氛下加热到1 400℃，保温5 h，然后 A1MgB。 块体的各种制备方法，概述了其性能和应用 以50 K／h速度冷却到室温。通过拆除坩埚分离铸锭， 的必威体育精装版研究进展。 用稀盐酸溶解过剩铝，冲洗后干燥得到单晶体。该方法 2 AIMgBI4的制备方法 可避免Mg、Al和B原料由于高温长时间热处理生成的 2．1 机械合金化热压烧结法 杂相，纯度高。其缺点是要求原料纯度高，成本高。 机械合金化热压烧结法[2 是把元素粉末放人高能 2．3 等离子放电烧结法(SPS)(脉冲电流烧结PECS) 球磨机中球磨，然后在惰性气氛保护下热压烧结，制 该方法[5]是把A1(质量分数99．97 9／5)、Mg(质量分 备出致密化的块体铝硼镁材料。该方法前驱材料的纯 数99．8 )、B(质量分数99．0 of4，真空退化1 500℃)混 度和初始粒径强烈影响最终产品的硬度和耐磨性能。 合，在手套箱中氩气环境下按摩尔比1：1：14配粉，然 同样，机械合金化生产设备的类型和构造在纳米粉体 后把混合物放入行星磨中球磨，球磨后烘干放入手套箱 制备过程中影响着产品的质量。其大规模生产较困难 中，取2．5 g样