[发明专利]一种TiCoMoNb基轴瓦润滑自调控复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种TiCoMoNb基轴瓦润滑自调控复合材料，其特征在于；包括基体材料TiCoMoNb、固体润滑相PdAgPtAuCuZn、润滑调控剂AgCuCdSe-SiN；

所述的基体材料TiCoMoNb中Ti、Co、Mo、Nb原子比(at%)为20:16:12:(3-5)，固体润滑相PdAgPtAuCuZn中的Pd、Ag、Pt、Au、Cu、Zn原子比(at%)为35:30:10:10:1:(1-0.4)，调控剂的AgCuCdSe与SiN质量比(wt%)为（1-7）：1，Ag、Cu、Cd、Se原子比(at%)为(3-5):2:3:(5-7)，SiN纳米粒子原子比(at%)为3:(5-9)，固体润滑相PdAgPtAuCuZn与基体材料TiCoMoNb质量比为1：（5-10），润滑调控剂AgCuCdSe-SiN与基体材料TiCoMoNb质量比为1：（10-15）。

2.根据权利要求1所述的TiCoMoNb基轴瓦润滑自调控复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1）备料与混料：按照上述比例称取Ti、Co、Mo、Nb、Pd、Ag、Pt、Au、Cu、Zn粉末，称取Ag、Cu、Cd、Se粉末和SiN颗粒；利用真空混合干燥设备，将Ti、Co、Mo、Nb、Pd、Pt、Au、Cu、Zn粉末以及Ag、Cu、Cd、Se粉末和SiN颗粒分别装入盛有酒精溶液的坩埚中，在真空环境下加温，利用酒精沸腾与真空蒸发，用以实现均匀混合与真空干燥，分别得到TiCoMoNb-PdAgPtAuCuZn以及AgCuCdSe-SiN混合均匀的粉料，其中真空混合干燥工艺参数如真空度为2.0-5.5×10-2Pa，加热温度为35-50^oC，沸腾时间为20-40min；

步骤2）球形粉末制备：以混合均匀的Ti、Co、Mo、Nb、Pd、Ag、Pt、Au、Cu、Zn粉末为原料，利用热离心喷雾干燥设备制备TiCoMoNb-PdAgPtAuCuZn球形粉末：以混合均匀的Ag、Cu、Cd、Se粉末和SiN颗粒，利用热离心喷雾干燥设备制备AgCuCdSe-SiN球形粉末，其中喷雾头转速为10000-13000r/min，干燥空气入口圆环直径28-35mm，最大水分蒸发量为5-15kg/h，热风入口温度为200-400^oC，废气出口温度为100-220^oC，塔内压力为-200Pa至-380Pa，温度为1000-1300^oC，熔融粉料流速为3-5L/h，喷雾头高度为6-12mm，喷雾头直径为50-65mm；

步骤3)曲式微孔流动通道制备：利用激光增减材设备制备具有曲式微孔流动通道的TiCoMoNb-PdAgPtAuCuZn自润滑复合材料：TiCoMoNb-PdAgPtAuCuZn自润滑复合材料的曲式微孔间距为100-1000μm，曲式微孔流动通道振幅为500-800μm，排列周期为1-4π，微孔流动通道直径为250-900μm；

步骤4)真空-压力熔渗：利用真空-压力熔渗的方法，将调控剂AgCuCdSe-SiN粉末填充于曲式微孔中，得到一种以AgCuCdSe-SiN为润滑调控剂的TiCoMoNb-PdAgPtAuCuZn自润滑复合材料，填充量为微孔结构体积的95.5-98.5wt%，填充率约为93.5-98.5%。

3.根据权利要求1所述的TiCoMoNb基轴瓦润滑自调控复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3)中所述激光增减材制备，增材激光功率为250-300W，线扫描速度为1200-1500mm/s，填充间距为0.05-0.08μm；层厚为15-20μm，送粉率为8-11g/min；减材激光功率为120-150W，线扫描速度为900-1020mm/s，填充间距为0.06-0.09μm。

4.根据权利要求1所述的TiCoMoNb基轴瓦润滑自调控复合材料的制备方法，其特征在于：步骤4)中所述的AgCuCdSe-SiN真空-压力熔渗温度为600-800℃，加热功率为50-85kW,真空度为0.75-0.85×10^-1Pa；氩气施加压力为0.6-1.05Mpa。