金刚石粒度和含量对自蔓延高温合成NiAl结合金刚石复合材料性能的影响

彭凯1,杨潘1,2,3,尹育航1,陶洪亮1,马邵伟1,段锋2,肖国庆2,丁冬海2,张立1 (1.广东奔朗新材料股份有限公司; 2.西安建筑科技大学材料科学与工程学院; 3.西安建筑科技大学华清学院)

摘要: 以Ni粉、Al粉、金刚石为原料,采用自蔓延高温合成法制备了NiAl结合金刚石复合材料,研究了金刚石的粒度和含量对Ni-Al 体系燃烧温度和燃烧波蔓延速度的影响以及对复合材料性能的影响。结果表明:金刚石降低了Ni-Al体系的燃烧温度和燃烧波蔓延速度,并提高NiAl基体的抗压强度和维氏硬度。但随着金刚石含量的增加,复合材料的力学性能有所下降,NiAl峰升高,Ni3Al峰下降。随着金刚石的粒度降低,Ni-Al体系的燃烧温度先降低后升高,燃烧波蔓延速度则是先增大后减小,复合材料的抗压强度先升高后降低,维氏硬度降低,Ni3Al 峰先升高后降低,NiAl和Ni峰则是先降低后升高。当金刚石含量为10mass%、粒度为150~180μm 时,复合材料的综合性能最佳,体积密度为3.28g/cm3,抗压强度为92.0MPa,维氏硬度为122.06HV,Ni3Al峰达到最高。

关键词:自蔓延高温合成法;燃烧温度;燃烧波蔓延速度;金刚石工具;Ni-Al体系