1.一种宽适应双机制自润滑轴承材料,其特征在于:该材料的各原料的体积百分比为:ZrB2 57.0~70.0%、ZrO2 12.0~37.0%、CaF26.0%;ZrB2采用纳米粉,粒度为40~50nm; ZrO2采用纳米粉,粒度为10~20nm;CaF2采用纳米粉,粒度为150~155nm。
2.如权利要求1所述的一种宽适应双机制自润滑轴承材料,其特征在于:所述各原料的体积百分比优选为:ZrB2 60.0%、ZrO2 34.0%、CaF26.0%。
3.如权利要求1或2所述的一种宽适应双机制自润滑轴承材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、原材料的预处理
分别将ZrB2纳米粉、ZrO2纳米粉和CaF2纳米粉置于浓度为1.8wt%的氢氟酸水溶液中,然后80~100Hz超声波、100~120r/min搅拌处理90~100min,静置60~90min,倒出上层溶液及漂浮的杂质,所得沉淀物加入去离子水进行洗涤,静置60~90min再次倒出上层溶液,再次加入去离子水进行洗涤,直至上层溶液pH值大于6.5为止,分别得到酸洗后ZrB2纳米粉、ZrO2纳米粉和CaF2纳米粉;将所得酸洗后ZrB2纳米粉、ZrO2纳米粉和CaF2纳米粉分别加入无水乙醇洗涤,得到预处理后ZrB2纳米粉、ZrO2纳米粉和CaF2纳米粉,备用;
步骤二、配料、搅拌、分散及第一次球磨
按照ZrB2的体积百分比为57.0~70.0%、ZrO2的体积百分比为12.0~37.0%分别取预处理后的ZrB2纳米粉和ZrO2纳米粉,倒入装有ZrB2纳米粉和ZrO2纳米粉混合物体积2~4倍的去离子水、且设有温度传感器的容器中,得到混合物A;将装有混合物A的容器置于超声波发生器中,110~120Hz超声波处理,同时对其进行100~150r/min搅拌;在超声搅拌过程中,将混合物A的温度升高至110℃,维持该温度,超声搅拌30~40min,按照聚乙二醇和混合物A的质量比为1:90取聚乙二醇,加入到混合物A中,继续超声搅拌10~20min,得到混合物B;将所得混合物B放入球磨罐中,以无水乙醇为介质,球磨180~220h,在140~160℃条件下真空干燥22~26h,过筛,得到细化粉末,备用;
步骤三、第二次球磨
按照上述步骤二所得细化粉末的体积百分比为94%、步骤一预处理得到的CaF2纳米粉的体积百分比为6%,取步骤二所得细化粉末和步骤一预处理得到的CaF2纳米粉,倒入步骤二所得细化粉末和步骤一预处理得到的CaF2纳米粉总体积6~8倍的去离子水的容器中,得到混合物C;所述容器设有温度传感器;将装有混合物C的容器置于超声波发生器中,
80~100Hz超声波处理,同时对其进行100~150r/min搅拌;在超声搅拌过程中,将混合物温度升高至100℃,维持该温度,继续超声搅拌30~40min,按照聚乙二醇和混合物的质量比为
1:95加入聚乙二醇,然后继续超声搅拌分散10~20min,超声搅拌分散结束后,得到混合物D;将所得混合物D放入球磨罐中,以无水乙醇为介质,球磨180~220h,在140~160℃条件下真空干燥22~26h,过筛,得到二次球磨细化粉末,备用;
步骤四:放电等离子烧结
将步骤三所得二次球磨细化粉末装入石墨模具,置于真空环境中,然后均匀加压进行放电等离子烧结,烧结时,从室温上升至1700℃的过程中,环境压力平稳均匀的加至
45MPa,之后在温度为1750℃、压力45MPa条件下保温10~25 min,然后断电自然冷却至室温,即得到宽适应双机制自润滑轴承材料。
4.如权利要求3所述宽适应双机制自润滑轴承材料的制备方法,其特征在于:步骤二和步骤三中所述的球磨罐均为玛瑙球磨罐。
5.如权利要求3所述宽适应双机制自润滑轴承材料的制备方法,其特征在于:步骤二和步骤三中所述球磨的方法为湿式行星球磨。
6.如权利要求3所述宽适应双机制自润滑轴承材料的制备方法,其特征在于:所述将所得酸洗后ZrB2纳米粉、ZrO2纳米粉和CaF2纳米粉采用无水乙醇进行洗涤的方法为:分别加入无水乙醇洗涤一次,然后真空干燥至水的含量质量百分比为50%,再次加入无水乙醇洗涤一次,然后抽真空分别进行保存,备用。