近日,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室三项高性能材料制备技术获得国家发明专利(大尺寸纳米结构铁碳合金的制备方法,专利号:ZL200710307293.8;块体铁硼软磁材料的制备方法,专利号:ZL200610105326.6;镍铝金属间化合物基高温自润滑复合材料的制备方法,专利号:ZL200710307296.1)。
Fe—C合金俗称碳钢,是一种应用最广泛的结构材料,但是较低的强度限制了它们应用范围的扩展。科研人员通过选用三氧化二铁粉、铝粉、碳粉作原料,采用燃烧合成熔化技术,制备了一种高强度、高韧性、大尺寸、块体纳米结构铁碳合金。该材料具有优异的力学性能,弯曲强度达到1500—1800MPa、压缩屈服强度为1300MPa、压缩应变超过20%。该技术具有低能耗、周期短、工艺简单、成本低廉等优点。与合金化强化方法相比,纳米化强化方法不仅显著提高了金属材料的强度,还能大大节约贵金属和稀有战略性金属资源。利用燃烧合成熔化技术,科研人员还制备了具有优异软磁性能和良好力学性能的块体致密铁硼软磁材料。该材料具有高磁导率、高磁感应强度、低矫顽力和低损耗等优点,在微控制器、电机、变压器、磁记录仪、磁头等领域具有广泛的应用前景。该技术拓宽了传统纳米化方法获得具有优异软磁性能材料的途径。
常规润滑油/脂材料的使用温度通常不超过200℃,聚合物基自润滑材料的极限使用温度也仅为350℃。但是,很多重要机械发动机等运动部件所处的温度高达800—1000℃,相关运动部件在如此高温下的润滑和耐磨性能是影响整个系统性能、可靠性以及寿命的关键技术,近年来一直是摩擦学新材料领域研究的热点之一。针对在宽温域工作状态下对润滑和耐磨材料的迫切需求,科研人员利用粉末冶金技术制备了一种在室温至1000℃宽温域条件下具有连续良好的自润滑耐磨性能和优异力学性能的金属间化合物Ni3Al基高温自润滑复合材料。该技术具有良好的应用前景。
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