高温耐磨材料KN17制备方法之二原位合成法

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原位合成法

原位合成法是制备复合材料的新方法。原理是利用不同元素或化合物在一定条件下发生化学反应，在金属基体内生成一种或几种陶瓷相颗粒，以达到改善单一金属合金性能的目的。在高温耐磨材料的制备中常采用自蔓延高温合成法、溶盐分解以及表面合金化等方法。原位合成较多的用于金属表面涂层。

1、自蔓延高温合成法

自蔓延高温合成的基本原理是在金属基体上预置涂层，在压力下局部点火引燃化学反应，利用放出的热使反应持续进行，使基体金属表面短时间内达高温熔化，涂层与基体间通过冶金结合而制得高黏结强度的涂层。范群成研究了燃烧波淬熄法对自蔓延高温合成法机理影响，并提出了 NiAl － Cu 燃烧合成的溶解—析出—置换机制及其模型。对于自蔓延高温合成法的研究需要进一步完善，不仅包括材料的选择和工艺的优化，还包括机理的研究。

2、表面合金化

表面合金化是指在金属表面利用一定的方法使 表层金属合金化，以达到改善材料表面性能的方法。包括激光表面合金化技术、堆积焊等方法。

激光表面合金化被认为是激光熔覆技术，将金属表面熔融并加入一定的合金元素，在表面形成合金层而实现表面合金化。辛艳辉采用激光表面 合金化得到了表面合金的高温耐磨材料。堆积焊合金化就是利用堆积焊技术在金属表面堆积一层合金，或者是和金属形成合金，而达到表面合金化的目的。此外，汪中玮还对高温耐磨无渣堆积焊 焊条的制备进行了研究。

3、混合盐反应法

混合盐反应法是英国 London Scandinarian Met- allurgical 公司的专利技术。它是将含有 Ti 和 B 的盐类( 如 KBF4 和 K2 TiF6 ) 混合后，加入到高温的金属熔体中，在高温作用下，Ti 和 B 就会被金属还原，在金属熔体中反应形成 TiB2 增强粒子，去掉副产品，浇注冷却后即获得了原位 TiB2 增强的金属基复合材料。

董晟全等采用混合盐反应法制备了( TiB + Al3 Ti)  / Al4． 5Cu 原位复合高温耐磨材料，并对其性能进行研究，结果表明，随着原位反应体系中混合盐含量的增加，复合材料的耐磨性能提高，并且逐渐由黏着磨损向磨粒磨损过渡。