[发明专利]一种以V2O5纳米线为固体润滑相的TiAl基自润滑复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种以V₂O₅纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料，其特征在于它由Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质及V₂O₅纳米线制备而成，其中Ti单质、Al单质的摩尔比为1：(0.75-1)，Cr单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的2-7％，B单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的3-8％，Cr单质、B单质总摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的5-10％，V₂O₅纳米线为Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质总质量的5-10％；

所述V₂O₅纳米线平均长度在10-20μm，直径在80-10nm，纯度在90％-99.9％。

2.根据权利要求1所述的一种以V₂O₅纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料，其特征在于所述Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质、V₂O₅纳米线均为粉末状。

3.一种以V₂O₅纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于将Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质及V₂O₅纳米线混合均匀后，采用放电等离子烧结制备得到TiAl基自润滑复合材料，其中Ti单质、Al单质的摩尔比为1：(0.75-1)，Cr单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的2-7％，B单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的3-8％，Cr单质、B单质总摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的5-10％，V₂O₅纳米线为Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质总质量的5-10％；所述V₂O₅纳米线平均长度在10-20μm，直径在80-10nm，纯度在90％-99.9％。

4.根据权利要求3所述的一种以V₂O₅纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)备料：按照比例称取Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质及V₂O₅纳米线；

2)混合球磨：将Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质及V₂O₅纳米线进行球磨混合均匀或者振动混合均匀，得到配合料；

3)将步骤2)所得配合料进行放电等离子烧结工艺，得到以V₂O₅纳米线为固体润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料。

5.根据权利要求3所述的一种以V₂O₅纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)备料：按照上述比例称取Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质及V₂O₅纳米线；

2)混合球磨：将Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质进行球磨混合均匀，得到混合料；将所得混合料与V₂O₅纳米线进行振动混合均匀，得到配合料；

3)将步骤2)所得配合料进行放电等离子烧结工艺，得到以V₂O₅纳米线为固体润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料。

6.根据权利要求4或5所述的一种以V₂O₅纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于步骤2)中所述的球磨的转速为150-210转/分钟，球料质量比为5:1-8:1，球磨时间为2-2.5小时。

7.根据权利要求4或5所述的一种以V₂O₅纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于步骤2)中所述的振动的频率为50-60Hz，振动力为10000-12000N，振荡时间为30-50分钟。

8.根据权利要求4或5所述的一种以V₂O₅纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于步骤3)中所述的放电等离子烧结工艺为：升温速率为95-100℃/min，烧结温度为1100-1150℃；预压力为10-15MPa，烧结压力为30-40MPa；保温时间为10-15min，保护气体为惰性气体。