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东华大学学报(自然科学版)2025年第02期:十二硼化物高熵陶瓷耐磨性能的预测与验证

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王钱钱;张家华;李斯勇;梁拥成;郑兴伟;

单位:东华大学物理学院;神州创为(苏州)科技有限公司;

摘要:为探究具有高温稳定性、高电导率和超高硬度的十二硼化物高熵陶瓷(HEDB)的耐磨性能,通过计算硬度与弹性模量的比值,推断出(Dy_(0.2)Ho_(0.2)Er_(0.2)Tm_(0.2)Lu_(0.2))B_(12)具有卓越的耐磨性,进而采用改进的摩擦磨损模型对HEDB的体积磨损率进行预测,最后通过试验验证预测结果。结果表明:HEDB的体积磨损率预测值为10~(-6) mm~3/(N·m)数量级,与试验数据高度一致,验证了该模型在预测材料耐磨性能方面的有效性和可靠性;HEDB的体积磨损率明显低于单金属主元十二硼化物的体积磨损率(10~(-5) mm~3/(N·m)),而且比常见耐磨材料的体积磨损率低约两个数量级。因此,HEDB是一种前景广阔的耐磨材料。

关键词:高熵陶瓷;;十二硼化物;;摩擦磨损;;预测模型;;耐磨性

基金资助:国家重点研发计划(2021YFB3701400);; 国家自然科学基金重点项目(52032001);国家自然科学基金面上项目(51671126)