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口头报告高熵 (Ti0.2V0.2Nb0.2Mo0.2W0.2)Si2的摩擦学性能研究

编号：1343 访问权限：仅限参会人更新：2024-04-27 21:55:47 浏览：16次收藏取消收藏

2024年05月12日 15:00

15min

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摘要

尽管 MoSi₂和 VSi₂具有良好的自润滑特性，但其氧化产物（MoO₃ 和 V₂O₅）熔点较低，在高温下容易挥发。为了应对这一挑战，本研究设计了一种高熵过渡金属二硅化物，其中特意添加了可形成高熔点氧化物的过渡金属元素。在这项工作中，以 Ti、V、Nb、Mo、W 和 Si 粉为原料，通过 SPS 成功制备了具有六方结构的高熵 (Ti_0.2V_0.2Nb_0.2Mo_0.2W_0.2)Si₂。高熵 (Ti_0.2V_0.2Nb_0.2Mo_0.2W_0.2)Si₂具有很高的硬度（11.8 ± 0.4 GPa）和弹性模量（387.2±46.8 GPa）。尤其是其硬度高于相应的过渡金属二硅化物。值得注意的是，与 Mo-Si 基陶瓷（如 MoSi₂、Mo₅Si₃、Mo₅SiB₂）、高熵碳化物（如 (MoTaWVTi)C、(HfMoNbTaTi)C、(TiVNbMoW)C_4.375）和传统单相陶瓷（包括 Sialon、Si₃N₄、Al₂O₃、SiC、ZrO₂）相比，高熵 (Ti_0.2V_0.2Nb_0.2Mo_0.2W_0.2)Si₂表现出更优异的耐磨性。同时，在 600 °C 下，摩擦系数和磨损率分别降低到 0.64±0.05 和 (1.88±0.15)×10^-6 mm³/Nm。通过对成分演变的系统表征，验证了高熵 (Ti_0.2V_0.2Nb_0.2Mo_0.2W_0.2)Si₂中不同过渡金属元素的优先氧化，高温和摩擦诱导对成分演变产生了主要影响。