镍铝基高温自润滑复合材料的设计制备及其摩擦学性能研究

高温下处于相对运动状态的机械部件润滑问题是航天、航空、高铁和核能等高技术领域一直存在的技术难题之一。由于高温下（600℃以上）润滑油/脂、有机薄膜、润滑涂层和聚合物基自润滑材料等均无法满足苛刻工况的使用要求，采用高温综合性能良好的固体自润滑复合材料和技术解决润滑问题成为这种情形下的唯一选择。本研究拟利用高温力学性能和抗氧化性能优异的Ni3Al金属间化合物为基体相，添加多种润滑相，通过对组分的科学设计和制备工艺的优化制备在1000℃范围内具有良好自润滑耐磨性能且满足工程应用的镍铝金属间化合物基高温自润滑复合材料；研究各组元的匹配性、作用机理以及制备条件对材料最终性能的作用和影响规律，提出高性能高温自润滑复合材料科学的设计原则和制备工艺；通过对自润滑复合材料在高温下摩擦磨损行为的研究，揭示高温下复合材料润滑机理和失效机制，为发展我国先进的高温自润滑复合材料和技术提供理论依据和数据支持。

高温固体润滑技术和材料是解决在高温苛刻工况条件下摩擦润滑问题的唯一途径。本项目选择高温综合性能优异的Ni3Al金属间化合物为基体相，复配多种润滑相，利用粉末冶金方法制备了在1000℃范围内具有良好自润滑耐磨性能且满足工程应用的镍铝金属间化合物基高温自润滑复合材料。研究了不同的相组成、组元间的相互作用和工艺参数对复合材料力学和摩擦学性能的影响和规律，制备了结构功能一体化的Ni3Al基宽温域自润滑复合材料，揭示了宽温域润滑机理和磨损机制。为润滑材料在高温苛刻条件下的应用提供了技术支持，为提升润滑材料设计、制备水平提供了理论依据。