[发明专利]一种NiMoBNb基分离器多层复合结构材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种NiMoBNb基分离器多层复合结构材料及其制备方法，它是以NiMoBNb基体粉末、增强材料和多元复合材料为原料，振动与混合、多层结构预成型、表面处理和逐层叠加烧结的工艺流程，制备出一种各层厚度不同和材料组分不同的NiMoBNb基分离器多层复合结构材料；既能满足分离器自润滑材料各部分性能要求，又可用于高温、强压力、高腐蚀性的极其恶劣环境，实现高性能与可靠性工作，它承载能力、抗压能力、耐高温与耐腐蚀，尤其是摩擦学性能能够有效满足所需的工作要求；在不便于维护、维修与润滑的环境下提高分离器的应用范围具有巨大的潜在价值与广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及加工中心分离器机械零部件摩擦磨损与润滑技术领域，具体涉及一种NiMoBNb基分离器多层复合结构材料及其制备方法。

背景技术

随着现代工业的快速发展，机械零部件分离器在先进制造领域面临超高温、多尘磨损、强腐蚀和强辐射及其无油无脂润滑的一系列极端服役工况；分离器主要功能为连接与分离两个及以上零部件，目前分离器研究工作者主要集中在机械零部件结构上研究，往往忽略了分离器接触面材料选配与制备方法，这使得分离器在工作过程中面临堵塞、腐蚀，超高温摩擦损坏的问题；导致其使用可靠性能降低，服役寿命缩短。优良的分离器自润滑材料应具备较高的摩擦系数与低的磨损，以提高其分离效率与服役寿命【陈艳飞，张保玉，乌仁娜，郑阳升。基于颗粒塑料的摩擦式静电分离器整体性能的废旧电气和电子设备改进[J]；绿技，2019(04):171-178】；本发明制备的一种多层复合结构材料NiMoBNb基分离器自润滑材料不仅能满足所需机械结构强硬度、高的热传动性等性能要求，而且还具有良好的摩擦磨损性能，同时分离器制备周期短、制备过程简单、易操作与容易控制；在汽车、轮船、航空航天、能源机械与先进制造的领域具有潜在的应用价值与巨大的发展潜力。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种NiMoBNb基分离器多层复合结构材料及其制备方法，所述的多层复合结构NiMoBNb基分离器自润滑材料在满足环保要求情况下具有良好的机械力学性能与优异的减摩抗磨性能，是用以解决分离器产品的易堵塞、被腐蚀，超高温摩擦损坏问题的有效方法。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为:一种NiMoBNb基分离器多层复合结构材料是以NiMoBNb基体粉末、增强材料和多元复合材料为原料，经过材料计算与配比、振动混合、多层结构预成型、样品表面处理和逐层叠加烧结等工艺流程，制备出一种各层厚度不同和材料组分不同的NiMoBNb基分离器三层复合结构，顶层、中层与底层厚度百分数分别为4-9%，28-42%与49-65%。

上述一种NiMoBNb基分离器多层复合结构材料与制备方法主要包括如下步骤：

一种多层复合结构材料NiMoBNb基分离器各层材料组成质量百分数不同；顶层包含7-10%NiMoBNb合金、25-42%抗磨剂、9-13%热传导剂、15-30%增强剂与18-25%固化剂；中层是由20-30%NiMoBNb合金、10-17%抗磨剂、9-12%热传导剂、28-42%增强剂与7-18%固化剂组成；底层为纯的NiMoBNb合金材料。

步骤1）中所述的一种分离器多层复合结构材料NiMoBNb基合金是由Ni、Mo、B、Nb、Cr、Yb、Dy与Y构成，各元素在各层结构中质量比不同；在顶层Ni、Mo、B、Nb、Cr、Yb、Dy与Y质量比为61.5:15:10:8:4:0.6:0.5:0.4。在中层各元素质量比为64:13:11:7:3.5:0.7:0.4:0.4；在底层Ni、Mo、B、Nb、Cr、Yb、Dy与Y各元素质量比为(55-65):(10-18):(8-12):(5-9):(3-5):(0.5-0.8):(0.3-0.5)：(0.3-0.4)。