蘭州化物所鈦碳化硅摩擦腐蝕性能研究獲新進展

　　鈦碳化硅/氮化硅摩擦副在干摩擦、蒸餾水、稀硫酸和濃硫酸溶液中的摩擦磨損性能：(a) 平均摩擦系數, (b) 摩擦系數隨時間變化而變化, (c) 鈦碳化硅的磨損率，(d) 氮化硅球的磨損率。

　　中科院蘭州化學物理研究所金屬基高溫潤滑材料組研究人員考察了鈦碳化硅在稀硫酸和濃硫酸溶液中的摩擦磨損性能及其摩擦磨損機制。

　　研究表明，鈦碳化硅/氮化硅摩擦副的摩擦學性能受摩擦條件的影響。在干摩擦、蒸餾水和稀硫酸溶液中，摩擦系數和磨損率均較高；在濃硫酸溶液中，摩擦系數和磨損率均較低。兩種主要的磨損機制，即鈦碳化硅晶粒的脫落和摩擦化學，主導了摩擦過程。在干摩擦、蒸餾水和稀硫酸溶液中，主要磨損機制為鈦碳化硅晶粒的脫落。由硅局部氧化形成的二氧化硅層有效阻止了鈦碳化硅晶粒的脫落。然而，在重載下，鈦碳化硅晶粒的脫落再次占主導地位。鈦碳化硅的摩擦腐蝕性能取決于機械和化學效應的交替主導。

　　鈦碳化硅有優異的物理和力學性能以及良好的耐腐蝕性，有望應用于腐蝕環境下的機械部件。因此，考察鈦碳化硅在腐蝕環境下的摩擦腐蝕性能非常有必要。

　　該研究得到了國家自然科學基金、中科院西部博士項目和知識創新工程的支持。研究結果發表在近期出版的Wear (269 (2010) 50–59)雜志上。