固体润滑国家重点实验室（LSL）知识库

一种新型 AlMgB14 陶瓷材料，具有超高硬度、较高的导电率和良好的润滑性能，可作为增强相添加到铜材料中以改善其强度和耐磨性。

本论文采用粉末冶金法制备了AlMgB₁₄含量为5、10和20 wt.%的Cu/AlMgB₁₄复合材料。研究了烧结温度和AlMgB₁₄含量对复合材料力学性能和摩擦学性能的影响，考察了不同载荷、滑动速度及介质下该复合材料的摩擦学性能，探讨了摩擦、磨损机制。获得了如下的研究结果：

（1）烧结温度和AlMgB₁₄含量对Cu/AlMgB₁₄复合材料的力学性能和干滑动摩擦学性能有显著影响。对于相同成分的复合材料，较低的烧结温度有利于获得较低的摩擦系数，但力学性能较差；反之亦然。然而，复合材料的磨损率对烧结温度不敏感。对于不同成分的复合材料，当烧结温度较低时，随着AlMgB₁₄含量从5%增加到10%再到20%，复合材料的力学性能基本不变，而摩擦系数则由0.7降低至0.2，然后保持不变；当烧结温度较高时，随着 AlMgB₁₄含量增大，复合材料的硬度明显提高，摩擦系数和磨损率逐渐降低。

（2）对于较低烧结温度的复合材料来说。AlMgB₁₄含量为5%时摩擦系数较高，处于 0.76~1.16之间，且随载荷的增大逐渐降低，随滑动速度的增大先升高后降低。其它两种复合材料的摩擦系数基本不随载荷和滑动速度的变化而变化，始终保持在0.2左右。通过 SEM、XPS和拉曼分析发现，这主要归结于摩擦表面形成了H₃BO₃润滑相。

（3）复合材料在去离子水中的摩擦系数约为0.4，与纯铜的摩擦系数相当。然而，复合材料磨损率较纯铜低30%~50%，并且比干摩擦时的低了一个数量级，即10^-6 mm³/N m。

（4）复合材料在石蜡油中表现出优异的润滑特性，具有非常低的摩擦系数和磨损率。不同复合材料之间的摩擦系数没有明显差别，均处在0.06~0.09之间。磨损率远远低于去离子水环境下的。