高溫超導(dǎo)材料Bi-,2-Sr-,2-CaCu-,2-O-,x-及其復(fù)合材料的摩擦學(xué)特性研究.pdf

1、1986年，Krim等人利用石英晶體微天平(QCM)研究鉛表面和在其上流動(dòng)的氮?dú)夥肿拥慕缑婺Σ?，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度到達(dá)鉛的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度(Te=7.2K)時(shí)摩擦力突然大幅降低，并由此提出了電子對(duì)于摩擦力的影響。根據(jù)這個(gè)理論，超導(dǎo)體在發(fā)生超導(dǎo)轉(zhuǎn)變時(shí)的摩擦力也會(huì)發(fā)生變化。Bi2Sr2CaCu2Ox(B2212)高溫超導(dǎo)材料(Tc＞90K)，可以在液氮溫度下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)，用液氮代替昂貴的液氦，使得B2212相摩擦學(xué)特性的研究既有理論價(jià)值又有實(shí)用背景。

2、 然而，B2212相在常溫下的摩擦系數(shù)較高，且變化幅度大，為了改善其摩擦特性，本研究利用粉末冶金法制備出了組織均勻的B2212-Ag自潤(rùn)滑復(fù)合材料，銀以金屬銀粉的方式摻雜到基體中。采用XRD和SEM對(duì)其物相結(jié)構(gòu)和顯微組織進(jìn)行了表征，并檢測(cè)了其力學(xué)性能，分別研究了其在低溫，常溫常壓，常溫真空環(huán)境下的摩擦性能，探討了其增韌機(jī)理和摩擦機(jī)理，分析了不同含量Ag添加在B2212基體中微觀結(jié)構(gòu)變化及相關(guān)力學(xué)性能和摩擦性能方面的作用。研究結(jié)果表明：

3、 (1)純B2212在溫度降低到超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度時(shí)摩擦系數(shù)急劇降低，在正常態(tài)時(shí)摩擦系數(shù)在0.25左右，在液氮溫度下，摩擦系數(shù)急劇降低到0.12。表明所制備的材料有在超低溫條件下應(yīng)用的前景。 (2)復(fù)合材料樣品的密度隨Ag含量的增加而增大，而硬度隨Ag含量的增加而減小，這是由于摻雜Ag可以填補(bǔ)B2212基體中的空隙，但由于Ag的硬度小，反而導(dǎo)致了復(fù)合材料的硬度變小。Ag顆?？梢酝ㄟ^偏轉(zhuǎn)和彌合來抑制裂紋擴(kuò)展，并連接裂紋尖端，從而