[发明专利]一种多孔高熵合金材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种多孔高熵合金材料及其制备方法和应用，属于高熵合金制备技术领域。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：提供AlCoCrAgNi高熵合金球形粉末，所述AlCoCrAgNi高熵合金球形粉末的粒径为25～380μm；将所述AlCoCrAgNi高熵合金球形粉末依次进行预压制处理和烧结，得到所述多孔高熵合金材料。本发明制得的多孔高熵合金材料具有拉伸强度高、孔隙率高、摩擦系数低、膨胀系数与轴承匹配性好的特点。同时，本发明制得的多孔高熵合金材料作为轴承保持架，可用于重型机械滚动轴承，解决现有技术中含油轴承保持架承载能力低，膨胀系数与钢制轴承匹配性差的问题。

技术领域

本发明属于高熵合金制备领域，具体涉及一种多孔高熵合金材料及其制备方法和应用。

背景技术

多孔材料含油后(即多孔储油材料)用于高速滚动轴承，在受到热、压力和离心力作用时润滑油溢出表面，对滚子形成良好润滑，降低轴承摩擦力矩；轴承静止时，润滑油通过毛吸作用重新储存在多孔材料内部，减少挥发。多孔储油材料可提高轴承的使用转速及寿命，降低轴承摩擦力矩，已被用于飞机和汽车等行业中高速高精度含油轴承，在智能机器、无人机等高端制造业有良好的应用前景。

随着我国大型机械的快速发展，锻压机械、吊装机械等对重载荷轴承提出了更高要求。目前，采用高强钢轴承保持架，但是摩擦系数高(0.6～0.7)使用寿命短(2～3月)，使用寿命到期就要更换轴承，即耽误生产又增加支出，严重影响了大型机械的发展进程。如果采用多孔含油轴承保持架就可以降低摩擦系数、提高轴承使用寿命。现有多孔材料主要有聚酰亚胺、聚甲醛和酚醛胶木三类，但这三类多孔材料在使用过程中存在机械强度低和孔隙率低的技术缺陷。此外，由于聚合物与钢制滚动轴承的膨胀系数相差较大，温度改变时，保持架与内外圈的膨胀量不同，易产生卡死、啸叫等问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种多孔高熵合金材料及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法制得的多孔高熵合金材料具有拉伸强度高、孔隙率高、摩擦系数低、膨胀系数与轴承匹配性好的特点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种多孔高熵合金材料的制备方法，包括以下步骤：

提供AlCoCrAgNi高熵合金球形粉末，所述AlCoCrAgNi高熵合金球形粉末的粒径为25～380μm；

将所述AlCoCrAgNi高熵合金球形粉末依次进行预压制处理和烧结，得到多孔高熵合金材料。

优选地，所述AlCoCrAgNi高熵合金球形粉末的粒径由粒径分级得到。

优选地，所述预压制处理的压力为300～400MPa，保压时间为30～40min。

优选地，所述烧结依次包括第一烧结和第二烧结，所述第一烧结的温度为700～800℃，升温至所述第一烧结的温度的升温速率为15～30℃/min。

优选地，所述第二烧结的温度为800～950℃，升温至所述第二烧结的温度的升温速率为5～10℃/min。

优选地，所述AlCoCrAgNi高熵合金球形粉末由包括以下步骤的方法制备得到：

将Al粉末、Co粉末、Cr粉末、Ag粉末和Ni粉末进行雾化，得到所述AlCoCrAgNi高熵合金球形粉末。

优选地，所述Al粉末、Co粉末、Cr粉末、Ag粉末和Ni粉末的摩尔比为5～35:5～35:5～35:5～35:5～35。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制得的多孔高熵合金材料，所述多孔高熵合金材料的平均孔径为2～36μm，孔隙率为15～30％。

优选地，所述的多孔高熵合金材料在轴承保持架和储油器的制备领域中的应用。