第二章实验部分
2.1 实验材料
本课题所用的材料如表2-1所示
材料名称 镍粉 铬粉 锡青铜粉 氧化铝 二硫化钼
化学式 Ni Cr ZQSn663 Al 2O 3 MoS 2
纯度 99.5% 99.95% 99.95% 99.99% 99.9%
粒度 60μm 45μm 45μm 30nm 10μm
生产厂家 甘肃金川集团有限公司 锦州新桥高纯材料有限公司 河北衡水瑞泽金属粉未有限公司 杭州万景新材料有限公司 成都市恒昌化工有限责任公司
2.2 复合材料的制备工艺
2.2.1 球磨工艺
首先将75.52wt.%ZQSn663粉、13.49wt.%Ni粉0.89wt.% Cr和10.1wt.% Al2O 3粉放入碳化钨球磨罐里，加入一定量的无水乙醇（分析纯），在行星式高能球磨机（Fritsch, pulverisette 5 Planetary Mill，Germany ）上球磨湿混20h ，碳化钨磨球和混合粉体的质量比为10:1，转速为250r/min，然后加入不同含量（10wt.%、20wt.%）的MoS 2继续球磨20小时，球料比为10:1，制的混合粉体，将其放在真空烘箱中进行烘干处理，用200目筛过筛，得到ZQSn663-15wt.%Ni-1wt.%Cr- 20vol%Al2O 3-MoS 2混合粉末。 2.2.2 热压烧结工艺
将ZQSn663-15wt.%Ni-1wt.%Cr-20vol%Al2O 3-MoS 2混合粉末放入石墨磨具中以20MPa 压力进行冷压。然后将其放入ZT-45-20Y 型真空热压烧结炉（上海晨华电炉有限公司，中国）内，进行热压烧结，升温速度10℃/min，真空度10-2Pa ，具体烧结参数如表3-2所示。
表2-2 粉末冶金烧结不同材料的成分设计及烧结工艺参数
复合材料 CNCA-10MoS 2 CNCA-15MoS 2
原料组成（wt.%）
ZQSn663-15Ni-1Cr-20volAl 2O 3-10MoS 2 ZQSn663-15Ni-1Cr-20vol Al2O 3-15MoS 2
烧结工艺参数 750℃/25MPa/90min 750℃/25MPa/90min
注：20volAl 2O 3=10.1wt.% Al2O 3
2.3复合材料硬度的测定
首先将复合材料试样分别在60号、180号、400号、600号、800号、1500号的砂纸上进行细磨，然后在抛光机上，采用绒布和金刚石研磨膏（W3.5，W1）进行抛光处理，然后将复合材料试样置于MH-5-VM 显微硬度计上，加载载荷为300gf ，保压10s ，测量时，在复合材料试样上任意取10个点，进行测量，取其平均值。其原理为用一个正方形为底的锥形金刚石压头打痕，其中锥体对立面间的夹角为136°，然后用×400倍光学显微镜准确测得四方锥压痕两对角线的长度d1和d2，取对角线长度的平均值d 代入以下公式计算维氏硬度（如图2-1所示）： 当载荷单位为kgf ，压痕对角线长度单位为mm 时，
p
Hv =1. 8544⨯2（2-1）
d
当载荷的单位为N 时，
p
Hv =0. 1891⨯2（2-2）
d 式中：Hv ：维氏硬度（MPa ）；
P ：为施加载荷值（N ）；
d ；为压痕对角线长度的平均值（mm ）。
图2-1维氏硬度试验原理图
Figure2-1 The principle diagram of the vickers hardness test
第二章实验部分
2.1 实验材料
本课题所用的材料如表2-1所示
材料名称 镍粉 铬粉 锡青铜粉 氧化铝 二硫化钼
化学式 Ni Cr ZQSn663 Al 2O 3 MoS 2
纯度 99.5% 99.95% 99.95% 99.99% 99.9%
粒度 60μm 45μm 45μm 30nm 10μm
生产厂家 甘肃金川集团有限公司 锦州新桥高纯材料有限公司 河北衡水瑞泽金属粉未有限公司 杭州万景新材料有限公司 成都市恒昌化工有限责任公司
2.2 复合材料的制备工艺
2.2.1 球磨工艺
首先将75.52wt.%ZQSn663粉、13.49wt.%Ni粉0.89wt.% Cr和10.1wt.% Al2O 3粉放入碳化钨球磨罐里，加入一定量的无水乙醇（分析纯），在行星式高能球磨机（Fritsch, pulverisette 5 Planetary Mill，Germany ）上球磨湿混20h ，碳化钨磨球和混合粉体的质量比为10:1，转速为250r/min，然后加入不同含量（10wt.%、20wt.%）的MoS 2继续球磨20小时，球料比为10:1，制的混合粉体，将其放在真空烘箱中进行烘干处理，用200目筛过筛，得到ZQSn663-15wt.%Ni-1wt.%Cr- 20vol%Al2O 3-MoS 2混合粉末。 2.2.2 热压烧结工艺
将ZQSn663-15wt.%Ni-1wt.%Cr-20vol%Al2O 3-MoS 2混合粉末放入石墨磨具中以20MPa 压力进行冷压。然后将其放入ZT-45-20Y 型真空热压烧结炉（上海晨华电炉有限公司，中国）内，进行热压烧结，升温速度10℃/min，真空度10-2Pa ，具体烧结参数如表3-2所示。
表2-2 粉末冶金烧结不同材料的成分设计及烧结工艺参数
复合材料 CNCA-10MoS 2 CNCA-15MoS 2
原料组成（wt.%）
ZQSn663-15Ni-1Cr-20volAl 2O 3-10MoS 2 ZQSn663-15Ni-1Cr-20vol Al2O 3-15MoS 2
烧结工艺参数 750℃/25MPa/90min 750℃/25MPa/90min
注：20volAl 2O 3=10.1wt.% Al2O 3
2.3复合材料硬度的测定
首先将复合材料试样分别在60号、180号、400号、600号、800号、1500号的砂纸上进行细磨，然后在抛光机上，采用绒布和金刚石研磨膏（W3.5，W1）进行抛光处理，然后将复合材料试样置于MH-5-VM 显微硬度计上，加载载荷为300gf ，保压10s ，测量时，在复合材料试样上任意取10个点，进行测量，取其平均值。其原理为用一个正方形为底的锥形金刚石压头打痕，其中锥体对立面间的夹角为136°，然后用×400倍光学显微镜准确测得四方锥压痕两对角线的长度d1和d2，取对角线长度的平均值d 代入以下公式计算维氏硬度（如图2-1所示）： 当载荷单位为kgf ，压痕对角线长度单位为mm 时，
p
Hv =1. 8544⨯2（2-1）
d
当载荷的单位为N 时，
p
Hv =0. 1891⨯2（2-2）
d 式中：Hv ：维氏硬度（MPa ）；
P ：为施加载荷值（N ）；
d ；为压痕对角线长度的平均值（mm ）。
图2-1维氏硬度试验原理图
Figure2-1 The principle diagram of the vickers hardness test