原位(TiC+TiB)增强钛基复合材料

高致密抗微动磨损

通过激光粉末床熔融原位生成TiB晶须与TiC颗粒协同增强的钛基复合材料，在腐蚀介质中展现出稳定的摩擦学特性。

刘磊 · 夏木建 · Junzhou, Teng · Dai, Donghua

Materials Today Communications 2023

参数信息

相对密度

99.1 %

平均摩擦系数（对ZrO2，初始）

0.42

平均摩擦系数（对ZrO2，中频）

0.16

平均摩擦系数（对ZrO2，高频）

0.13

技术优势

致密度极高

碳添加导致熔池内热力学剧烈，使复合材料相对密度达99.1%，表面质量高。

高频率下减摩

对ZrO2对磨副，频率升至50 Hz时，平均摩擦系数由0.42急剧降至0.16，继而缓慢降至0.13。

磨损机制良性转化

对ZrO2，磨损机制从严重磨粒磨损伴中等粘着磨损转变为以磨粒磨损为主，磨损体积减小。

应用场景

• 增材制造金属基复合材料：用LPBF原位生成TiB/TiC增强相，免除增强体与基体界面问题及后续热处理。
• 钛基复合材料：原位TiB晶须+TiC颗粒协同增强钛基体，兼顾强度与韧性。
• 摩擦学与表面工程：揭示频率与对磨副对微动磨损的作用，为摩擦学设计提供数据。
• 耐腐蚀磨损部件：在0.9 wt% NaCl中维持低摩擦与低磨损，适用于腐蚀介质中的耐磨件。