一种自润滑铜-Ti₃SiC₂-NbSe₂复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种自润滑铜-Ti3SiC2-NbSe2复合材料及其合成方法。采用粉末冶金法将制备的片层状的纳米Ti3SiC2、NbSe2材料与铜粉按照一定的质量百分比混合后经冷压、烧结、复压、复烧制得。本发明方法工艺简单、成本低廉、安全环保，特别适合于大规模的工业生产。用本发明方法制备得到的自润滑铜-Ti3SiC2-NbSe2复合材料具有导电性好、硬度高、抗弯强度好、电阻率低、摩擦系数小等众多优异性能。

主权项

一种自润滑铜‑Ti3SiC2‑NbSe2复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照1∶2～1∶3的摩尔比称取Nb粉和Se粉；（2）将Nb粉和Se粉用混合均匀后装入一端封闭的石英玻璃管中，利用乙炔焰加热石英玻璃管至熔融状态，将管逐渐拉长拉细使开口端越来越小，直至开口端呈一小孔，将此小孔与真空泵相连，将石英玻璃管内抽成真空，充入惰性气体作为保护气体，反复3次以上，再用乙炔焰加热石英玻璃管的小孔端至熔融状态以将石英玻璃管彻底封闭；（3）将上述混合好的Nb粉和Se粉取出后，放入反应釜中，置于管式炉中，以10℃/min的升温速率将炉内温度升至800℃，保持1h～2h，然后随炉冷却至室温，得到片层状的纳米NbSe2材料；（4）按摩尔比为Ti∶Si∶C∶Al∶NaCl=3∶1∶2∶0.1∶0.1来称取Ti粉、Si粉、石墨粉、Al粉和NaCl粉；（5）将步骤（4）中称得的样品加入无水乙醇，边加热边搅拌使样品混合均匀；（6）将步骤（5）所得混合均匀后的样品倒入坩埚，接着将其放入刚玉管中，然后通入氩气，在管式炉中烧结，在氩气气氛下以10℃/min的速度加热到1360℃～1480℃，保温1h～3h，然后随炉冷却室温，得到纳米陶瓷Ti3SiC2粉体；（7）将步骤（3）、（6）制备得到的片层状的纳米NbSe2、纳米陶瓷Ti3SiC2粉体与铜粉按（1～9）∶（1～9）∶90的质量比配制成混合样品，混合样品经混料→压制→烧结→研碎→混料→复压→复烧制成铜‑Ti3SiC2‑NbSe2复合材料样品。