Page 46 - 《摩擦学学报》2021年第2期

第 2 期 丰晓春, 等: 添加Ag 2 Nb 4 O 11 的NiAl基复合材料的高温摩擦学性能及高温润滑机理研究 191

0.65 0.80
(a) (b) 25 ℃
0.60 0.75 600 ℃
0.70 800 ℃
0.55
Friction coefficient 0.50 Friction coefficient 0.60
0.65
0.55
0.45
0.50
0.40
0.45
0.35
NAB20 0.40
0.35
0.30
NABO20 0.30
0.25 0.25
0 200 400 600 800 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500
Temperature/℃ Time/s
(c) NAB20
0.5
NABO20
Friction coefficient 0.4 1 700

0.3
1 140

0.2
0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500
Time/s

Fig. 4 Average friction coefficient of the composites at steady-state from 25 ℃ to 800 ℃ (a), friction coefficient curve vs sliding
time at 25 ℃, 600 ℃ and 800 ℃ for NABO20 composite (b), and friction coefficient vs sliding time at 800 ℃ of
NABO20 and NAB20 composite (c)
图 4 复合材料在25~ 800 ℃下稳定阶段的平均摩擦系数(a)，NABO20复合材料在25、600和800 ℃时的实时摩擦系数随滑动
时间的变化曲线(b)及复合材料在800 ℃时的实时摩擦系数随滑动时间的变化曲线(c)

NAB20复合材料在800 ℃时的实时摩擦系数随滑动时 22
NAB20
间的变化曲线[见图(4c)]. 由图4可以看出：在整个温度 18 NABO20
范围内，两种复合材料的摩擦系数变化趋势相似，均 16
14
呈下降趋势. 而600 ℃时，NABO20复合材料的平均摩 Wear rate/[10 −5 mm 3 /(N·m)] 20
12
擦系数较高. 同时可以发现，在每个温度点下，NAB20 10
的平均摩擦系数均低于NABO20，与NAB20复合材料 8 6
相比，NABO20复合材料在25和600 ℃时的摩擦系数 4
2
分 别 增 加 了 约 21%和 25%. 通 过 比 较 不 同 温 度 下
0
NABO20复合材料的实时摩擦系数随滑动时间的变化 25 200 400 600 800
Temperature/℃
曲线，可以看出：在25和600 ℃时，摩擦系数随滑动时
Fig. 5 Wear rates of the composites at elevated temperatures
间的变化曲线基本一致，且波动较大，没有出现明显 图 5 不同温度下复合材料的磨损率
的磨合期. 然而，在800 ℃时NABO20复合材料的摩擦
−5 3
曲线保持稳定且摩擦系数较低，有明显的磨合期，约 NABO20在200 ℃时具有最大值[12.25×10 mm /(N·m)].
为1 700 s，这比NAB20的磨合期(约1 140 s)增加了 在 25和 200 ℃时 ， NABO20复 合 材 料 的 磨 损 率 较
49%. 关于造成NABO20复合材料摩擦系数较高的原 NAB20分别增大了约35%和21%. 当测试温度超过400 ℃
因有待后续进一步分析表征. 时，NABO20复合材料的磨损率均低于NAB20复合材
−5
3
图5给出了通过计算获得的不同温度下NABO20 料；在400 ℃时，NABO20复合材料[6.46×10 mm /(N·m)]
−5
3
和NAB20复合材料的磨损率. 可以看出：NAB20复合 的磨损率比NAB20[18.43×10 mm /(N·m)]降低了约
材料的磨损率随测试温度的升高先增大后减小，且在 65%； 在 800 ℃时 ， NABO20复 合 材 料 的 磨 损 率
3
−5
−5
−5
3
3
400 ℃时达到最大值，约18.43×10 mm /(N·m)，而 [1.53×10 mm /(N·m)]比NAB20 [3.50×10 mm /(N·m)]