CN109434125A - 一种具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料，它包括基体材料、固体润滑相、润滑行为调控剂以及正余弦曲线式孔结构，以NiTiAl为基体材料、以MgZnCu为固体润滑相、以LiMg‑SiC为润滑调控剂，利用MgZnCu固体润滑剂用于降低NiTiAl复合材料摩擦学性能，用LiMg‑SiC对NiTiAl‑MgZnCu复合材料润滑行为进行调控，能使NiTiAl基自润滑复合材料表现出良好的润滑行为，能够用于解决极端复杂工况如高温高载等的机械零部件的摩擦、磨损与润滑问题。

Description

一种具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料及其制备 方法

技术领域

本发明涉及一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料及其制备方法。

背景技术

NiTiAl三元合金是一种新型的结构材料，它具有优异的综合性能，材料组织结构致密、比强度和比断裂韧性高、抗裂纹扩展能力好、抗蚀性能优异和抗疲劳强度高等优点【金属基固体自润滑材料的研究概况[J]， 刘如铁 李溪滨 程时和，粉末冶金工业，2001，11(3):51-56】。NiTiAl三元合金可用于制备航空发动机高温结构零部件，使其在极端工况条件下如高温、高载、强辐射等仍具有良好的工作性能。相比于其它高温复合材料，NiTiAl基复合材料有望被进一步服务于航空、航天、汽车和先进制造工业中【固体自润滑材料及其研究趋势[J]，杨威锋，润滑与密封，2007，32(12):118-120】。可是，NiTiAl三元合金在极端环境下尤其是在工况条件突变的情况下其摩擦磨损性能急剧下降，这对于扩大其在工程领域中的应用范围是极为不利的，从而制约了我国航空航天等高精端工业的高速发展【自润滑材料的研究现状[J]，柳红豆 杨爱民 刘峰，热加工工艺，2018，(2)：5-10】。激光熔融沉积具有正余弦孔结构的MgZnCu-NiTiAl固体自润滑材料，在给定的服役工况下，合理配比LiMg-SiC润滑调控剂，并利用真空-压力熔渗的方法将LiMg-SiC填充于正余弦曲线式孔结构中，用于调控NiTiAl基复合材料润滑性能，使复合材料摩擦学性能不因工况条件变化而急剧下降【钛合金表面自润滑膜的制备及其摩擦磨损性能研究[D]，吴迪，东北大学，2010（6）】。一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂NiTiAl基自润滑复合材料制备方法简单，易于操作，材料性能优异，能耗较低等，这对于扩大NiTiAl材料在工程领域使用范围，提高其在极端服役工况下的摩擦学性能具有重要的意义【航空自润滑关节轴承寿命试验机的构型[J]，李巍 胡占齐 杨育林等，中国机械工程，2016，27(6): 742-747】。

发明内容

本发明所要解决的科学技术问题是针对上述现有技术与工程需求存在的不足而提供一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料及其制备方法，所得固体自润滑复合材料具有良好的摩擦学性能，而且制备过程易于控制，方法简单。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：一种具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料，它主要包括基体材料、固体润滑相、润滑行为调控剂以及正余弦曲线式孔结构，以NiTiAl为基体材料、以MgZnCu为固体润滑相、以LiMg-SiC为润滑调控剂，利用MgZnCu固体润滑剂用于降低NiTiAl复合材料摩擦学性能，用LiMg-SiC对NiTiAl-MgZnCu复合材料润滑行为进行调控。

所述各组元素Ni、Ti、Al、Mg、Zn、Cu单质粉末与SiC纳米颗粒，单质粉末粒径为30μm-55μm，SiC纳米颗粒直径为40-100nm，纯度为95%-99.9%，基体材料NiTiAl与固体润滑相MgZnCu质量比wt.%为1：0.2-0.5；基体材料Ni：Ti：Al原子比at.%为50：25：20-30；润滑相Mg：Zn：Cu原子比at.%为25：25：45-55。使用LiMg-SiC对NiTiAl-MgZnCu复合材料润滑行为进行调控，润滑调控剂LiMg-SiC与复合材料NiTiAl-MgZnCu质量比（wt.%）为10-45：55。润滑调控剂LiMg：SiC质量比wt.%为1-9:1，Li：Mg原子比at.%为52：45-48，将Ti、Ni和Al单质粉末，Mg、Zn和Cu单质粉末分别混合均匀后，在真空或惰性气体保护下，利用气雾化技术将Ni、Ti与Al单质粉末制备成NiTiAl球形粉末，充当复合材料基体原始粉末；将Mg、Zn与Cu粉末制备成MgZnCu球形粉末，充当NiTiAl基复合材料的固体润滑相，将Li与Mg粉末及纳米粒子SiC制备润滑调控剂LiMg-SiC，用于调控NiTiAl基复合材料润滑行为，借助激光熔融沉积技术，利用球形粉末NiTiAl与MgZnCu制备具有正余弦曲线式孔结构NiTiAl-MgZnCu自润滑复合材料。

一种具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料的的制备方法，包括如下步骤：1）备料与混料：按照比例称取Ni、Ti、Al、Li、Mg、Zn、Cu单质粉末和SiC纳米颗粒，利用振动混料机对称取粉末均匀化处理，振动频率为45-60Hz，振动力为10500N-11500N，振动时间为30-45min；

2）材料制备：利用真空-气雾化技术将混合均匀的Ni、Ti与Al粉末制备成一种NiTiAl球形粉末；将 Mg、Zn与Cu粉末制备成球形结构MgZnCu固体润滑相；将Li与Mg单质粉末及纳米粒子SiC制备成LiMg-SiC润滑调控剂；

3）将步骤2）所得到配料NiTiAl与MgZnCu球形粉末采用激光熔融沉积技术制备成具有正余弦曲线式孔结构NiTiAl-MgZnCu自润滑复合材料；

4）将步骤2）中的配料LiMg-SiC利用真空-压力熔渗的方法将其填充于正余弦曲线式孔中，得到一种以MgZnCu为固体润滑相，LiMg-SiC为润滑调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料；

5）将步骤4）制备的以MgZnCu为固体润滑相，以LiMg-SiC为润滑调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料，润滑调控剂在正余弦孔结构中填充率为80%-90%。

步骤2）中所述的Ni、Ti、Al、Mg、Zn、Cu单质粉末与SiC纳米颗粒，单质粉末粒径为30μm-55μm，SiC纳米颗粒直径为40-100nm，利用真空气雾化设备制备NiTiAl、MgZnCu与LiMg-SiC球形粉末，熔炼温度为1000-1600℃，测温方式为红外测温，真空度为4.2-5.8×10^-2Pa，保护气体为氩气，冷却液为超纯水，其中，氩气压力为10-12MPa，最高气体流量为500-800m³/h，超纯水流量为15-24 m³/h。

步骤3）中所述的激光熔融沉积NiTiAl-MgZnCu复合材料激光功率为200-250W，扫描速度为1000-1400mm/s，扫描方式为线扫描，填充间距为0.08μm；层厚为20μm-35μm，送粉率为10-15g/min；MgZnCu球形粉末采用激光功率为220-280W，扫描速度为950-1100mm/s，层厚为25μm-40μm，送粉率为5-10g/min，扫描方式为线扫描，填充间距为0.06μm。

步骤4）中所述的对LiMg-SiC真空-压力熔渗工艺，熔渗温度为700-900℃，加热功率为90-125kW，真空度为0.8-0.9Pa，利用氩气提供压力，增强LiMg-SiC填充量，施加压力为0.7-0.9Mpa。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明所述的一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的正余弦曲线式孔结构NiTiAl复合材料，采用激光熔融沉积技术制备的正余弦曲线式孔结构分布均匀、排布规则，孔径尺寸均匀，孔及孔间贯通性好，提高了调控剂在曲线式孔中填充量，有利于NiTiAl基复合材料获得优异的摩擦磨损性能。

2、本发明所制备以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料组织结构致密，减摩耐磨性能好，摩擦系数小，磨损率较低。

3、固体润滑相MgZnCu杰出的减摩抗磨特性和LiMg-SiC优异的调控能力，可以有效地对摩擦学性能进行调控，使NiTiAl基自润滑复合材料在极端服役条件及工况突变的情况下仍具有良好的摩擦学性能。

4、本发明所述的NiTiAl基复合材料制备方法简单，制备工艺易于控制，制备过程周期短，效率高且能耗低，工艺参数稳定、操作简单且易于控制，制备过程重复性好且结果稳定，可用于规模化、批量化和机械化生产。

5、制备方法新颖：采用真空-气雾化、激光熔融沉积与真空-压力熔渗技术相结合的方法制备一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料，合成效率高，且节约能源消耗。MgZnCu和NiTiAl球形粉末制备工艺易于操作，使用材料环保无污染，原材料成本适中，来源广泛，且适合大规模生产应用。

6、一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基复合材料能够适应于不同的服役工况及工况条件变化，且能实现良好的摩擦磨损性能。

7、一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂NiTiAl基自润滑复合材料的制备及其制备方法研究，这对于扩大NiTiAl基材料在工程领域使用范围，提高在极端服役工况下的摩擦学性能具有重要的意义。

附图说明

图1是一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料制备工艺流程图。

图2是本发明实施例1所制备的球形粉末MgZnCu的1500倍电镜形貌图。

图3是本发明实施例2激光熔融沉积NiTiAl-MgZnCu自润滑复合材正余弦曲线式孔微观结构图。

图4为本发明实施例2真空-压力熔渗LiMg-SiC调控剂于正余弦曲线孔中的填充形貌图。

图5是本发明实施例2制得的一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料1000倍断面组织结构场发射形貌图。

图6与图7为本发明实施例1、2、3制得的一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料摩擦系数与磨损率曲线图。

图8是本发明实施例3制得的一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料200倍磨痕电子探针形貌图。

图9是本发明实施例3制得的一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料8000倍摩擦磨损表面场发射扫描电镜图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料制备工艺流程如图1所示。Ni、Ti、Al、Mg、Zn、Cu单质粉末直径为30μm，SiC纳米颗粒直径为40nm，纯度为95%。基体材料NiTiAl与固体润滑相MgZnCu质量比(wt.%)为1：0.2；基体材料Ni：Ti：Al原子比（at.%）为50：25：20；润滑相Mg：Zn：Cu原子比（at.%）为25：25：45。润滑行为调控剂LiMg：SiC质量比（wt.%）为1：1。Li：Mg原子比(at.%)为52：45；Si：C原子比（at.%）为55：40；

1）备料与混料：按照比例称取Ni、Ti、Al、Li、Mg、Zn、Cu单质粉末和SiC纳米颗粒总质量为50g，利用振动混料机对称取粉末均匀化处理，振动频率为45Hz，振动力为10500N，振动时间为30min；

2）材料制备：利用真空-气雾化技术将混合均匀的Ni、Ti与Al粉末制备成NiTiAl球形粉末；将 Mg、Zn与Cu粉末制备成具有球形结构的MgZnCu固体润滑相，将Li与Mg粉末及纳米粒子SiC制备成LiMg-SiC复合润滑调控剂。真空-气雾化温度为熔炼温度为1000℃，真空度为4.2×10^-2Pa，保护气体为氩气，冷却液为超纯水。其中，氩气压力为10MPa，最高气体流量为500m³/h，超纯水流量为15m³/h；图2所示为本发明实施例1所制备的球形粉末MgZnCu的1500倍电镜形貌图；

3）将步骤2）所得到配料激光熔融沉积正余弦曲线式孔结构NiTiAl-MgZnCu自润滑复合材料。激光熔融沉积NiTiAl-MgZnCu自润滑复合材料激光功率为200W，扫描速度为1000mm/s，扫描方式为线扫描，填充间距为0.08μm；层厚为20μm，送粉率为10g/min；MgZnCu球形粉末采用激光功率为220W，扫描速度为950mm/s，层厚为25μm，送粉率为5g/min，扫描方式为线扫描，填充间距为0.06μm；

4）将步骤2）得到的调控剂配合料利用真空-压力熔渗的方法将LiMg-SiC调控剂填充于正余弦孔中，得到一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料。真空-压力熔渗LiMg-SiC于正余弦结构孔中，LiMg-SiC与NiTiAl-MgZnCu复合材料质量比（wt.%）为10：55。熔渗温度为700℃，加热功率为90kW，真空度为0.8Pa，利用氩气提供压力，增强LiMg-SiC填充量，施加压力为0.7Mpa；

经过HVS-1000型数显显微硬度仪测试，本实施例所制备的以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂NiTiAl基自润滑复合材料的硬度为5.4GPa，密度为5.32g/cm³。在载荷为20N，滑移速度为1.5m/s，摩擦半径为3.5mm，对磨副为G15轴承钢，相对湿度为55%，摩擦环境温度为250℃等条件下。测试所得摩擦系数与磨损率如图6与图7所示。由图6和图7可知，NiTiAl基自润滑复合材料的摩擦系数小（约0.39）且波动幅度较小，磨损率为2.26×10^{- 5}mm³/(Nm)。小的摩擦系数与低的磨损率表明一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料具有良好的摩擦磨损性能。

实施例2

一种具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料，它由基体材料、固体润滑相和调控剂组成。NiTiAl与MgZnCu质量比(wt.%)为1：0.4；基体NiTiAl原子比（at.%）为50：25：25；固体润滑相MgZnCu原子比（at.%）为25：25：50。LiMg-SiC调控剂中LiMg：SiC质量比（wt.%）为9：1。

1）备料与混料：按照比例称取Ni、Ti、Al、Li、Mg、Zn、Cu单质粉末和SiC纳米颗粒总质量为50g，利用振动混料机对称取粉末均匀化处理，振动频率为50Hz，振动力为10500N，时间为40min；

2）材料制备：利用真空-气雾化技术将混合均匀的Ni、Ti与Al粉末制备成NiTiAl球形粉末；将 Mg、Zn与Cu粉末制备成具有球形结构的MgZnCu固体润滑相，将Li与Mg粉末及纳米粒子SiC制备成LiMg-SiC润滑调控剂。真空-气雾化温度为1200℃，真空度为4.2×10^-2Pa，保护气体为氩气，冷却液为超纯水。其中，氩气压力为10MPa，最高气体流量为600m³/h, 超纯水流量为20 m³/h；

3）将步骤2）所得到配合料采用激光熔融沉积技术制备具有正余弦曲线式孔结构NiTiAl-MgZnCu自润滑复合材料。其中，激光熔融沉积功率为230W，扫描速度为1200mm/s，方式为线扫描，层厚为30μm，送粉量为15g/min；MgZnCu球形粉末采用激光功率为270W，扫描速度为1250mm/s，层厚为35μm，送粉率为10g/min，填充间距为0.06μm。图3所示为本发明实施例2激光熔融沉积NiTiAl-MgZnCu自润滑复合材正余弦曲线孔微观结构图。

4）将步骤2）得到的调控剂配合料利用真空-压力熔渗的方法将LiMg-SiC调控剂填充于正余弦曲线式孔中，得到以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料。上述的LiMg-SiC在正余弦孔中的真空-压力熔渗温度为850℃，加热功率为115kW，真空度为0.85Pa；使用氩气压力0.8MPa以提高LiMg-SiC在孔结构中填充量。图4为本发明实施例2真空-压力熔渗LiMg-SiC调控剂于正余弦曲线孔中的填充形貌图。其中真空-压力熔渗LiMg-SiC于正余弦结构孔中质量约为NiTiAl-MgZnCu复合材料为35：55。

图5是本发明实施例2制得的一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料1000倍断面组织结构场发射形貌图。由图5可知，经过HVS-1000型数显显微硬度仪测试，一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料因具有致密的组织结构，使得复合材料硬度为5.4GPa，密度为5.42g/cm³。在载荷为25N，滑移速度为0.5m/s，摩擦半径为3.5mm，对磨副为Si₄N₃陶瓷球，相对湿度为50%，摩擦环境温度为450^oC等条件下。由测试所得图6和图7所示的摩擦系数与磨损率可知，NiTiAl基复合材料摩擦系数小（约0.28）且波动幅度较小，磨损率为2.19×10^-5mm³/(Nm)，表明NiTiAl基自润滑复合材料摩擦磨损性能良好。

实施例3

一种具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料，它由基体材料、固体润滑相和调控剂组成。Ni、Ti、Al、Mg、Zn、Cu单质粉末粒径为55μm，SiC纳米颗粒直径为100nm，纯度为99.9%。基体材料NiTiAl与固体润滑相MgZnCu质量比(wt.%)为1：0.5；基体材料Ni：Ti：Al原子比（at.%）为50：25：30；润滑相Mg：Zn：Cu原子比（at.%）为25：25：55。润滑行为调控剂LiMg：SiC质量比（wt.%）为1:1。这里Li：Mg原子比(at.%)为52：48；Si：C原子比（at.%）为55：50。

1）备料与混料：按照比例称取Ni、Ti、Al、Li、Mg、Zn、Cu单质粉末和SiC纳米颗粒，利用振动混料机对称取粉末均匀化处理，振动频率为60Hz，振动力为11500N，振动时间为45min；

2）材料制备：利用真空-气雾化技术合成NiTiAl、MgZnCu与LiMg-SiC球形粉末，熔炼温度为1600℃，测温方式为红外测温，真空度为5.8×10^-2Pa，保护气体为氩气，冷却液为超纯水。其中，氩气压力为12MPa，最高气体流量为800m³/h，超纯水流量为24 m³/h；

3）将步骤2）所得到配合料采用激光熔融沉积技术制备具有正余弦曲线式孔结构NiTiAl-MgZnCu自润滑复合材料。激光熔融沉积功率为250W，扫描速度为1400mm/s，扫描方式为线扫描，填充间距为0.08μm；层厚为35μm，送粉率为15g/min；MgZnCu球形粉末采用激光功率为280W，扫描速度为1100mm/s，层厚为40μm，送粉率为10g/min，扫描方式为线扫描，填充间距为0.06μm；

4）利用真空-压力熔渗的方法将LiMg-SiC调控剂填充于正余弦曲线式孔中，得到一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料。上述的LiMg-SiC在正余弦孔中的真空-压力熔渗温度为900℃，加热功率为125kW，真空度为0.9Pa，利用氩气提供压力以增强LiMg-SiC填充量，施加压力值为0.9Mpa；LiMg-SiC真空-压力熔渗质量约为NiTiAl-MgZnCu复合材料为45：55。

经过HVS-1000型数显显微硬度仪测试，本实施例所制备的以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂NiTiAl基自润滑复合材料的维氏硬度为5.72GPa，密度为6.12g/cm³。在载荷为30N、滑移速度为2.5m/s、摩擦半径为1.5mm、对磨副为Si₄N₃陶瓷球，相对湿度为50%与摩擦温度为650^oC的条件下。测试所得摩擦系数与磨损率曲线如图6和图7所示。图8是本发明实施例3制得的一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料200倍磨痕电子探针形貌图；图9是本发明实施例3制得的一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料8000倍摩擦磨损表面场发射扫描电镜图。由以上图可知，光滑的磨痕形貌与良好的塑性变形有利于NiTiAl基复合材料获得小的摩擦系数，值约为0.24；低的磨损率，值约为2.32×10^-5mm³/(Nm)。这表明一种以MgZnCu为固体润滑相以LiMg-SiC为调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料具有杰出的减摩抗磨性能。

Claims (7)

1.一种具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料，其特征在于：它包括基体材料、固体润滑相、润滑行为调控剂以及正余弦曲线式孔结构，以NiTiAl为基体材料、以MgZnCu为固体润滑相、以LiMg-SiC为润滑调控剂，利用MgZnCu固体润滑剂用于降低NiTiAl复合材料摩擦学性能，用LiMg-SiC对NiTiAl-MgZnCu复合材料润滑行为进行调控。

2.根据权利要求1所述的具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料，其特征在于：所述各组元素Ni、Ti、Al、Mg、Zn、Cu单质粉末与SiC纳米颗粒，单质粉末粒径为30μm-55μm，SiC纳米颗粒直径为40-100nm，纯度为95%-99.9%，基体材料NiTiAl与固体润滑相MgZnCu质量比wt.%为1：0.2-0.5；基体材料Ni：Ti：Al原子比at.%为50：25：20-30；润滑相Mg：Zn：Cu原子比at.%为25：25：45-55；使用LiMg-SiC对NiTiAl-MgZnCu复合材料润滑行为进行调控，润滑调控剂LiMg-SiC与复合材料NiTiAl-MgZnCu质量比（wt.%）为10-45：55；润滑调控剂LiMg：SiC质量比wt.%为1-9:1，Li：Mg原子比at.%为52：45-48，Si：C原子比at.%为55：40-50。

3.根据权利要求2所述的具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料的的制备方法，其特征在于：将Ti、Ni和Al单质粉末，Mg、Zn和Cu单质粉末分别混合均匀后，在真空或惰性气体保护下，利用气雾化技术将Ni、Ti与Al单质粉末制备成NiTiAl球形粉末，充当复合材料基体原始粉末；将Mg、Zn与Cu粉末制备成MgZnCu球形粉末，充当NiTiAl基复合材料的固体润滑相，将Li与Mg粉末及纳米粒子SiC制备润滑调控剂LiMg-SiC，用于调控NiTiAl基复合材料润滑行为，借助激光熔融沉积技术，利用球形粉末NiTiAl与MgZnCu制备具有正余弦曲线式孔结构NiTiAl-MgZnCu自润滑复合材料。

4.根据权利要求3所述的具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料的的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）备料与混料：按照比例称取Ni、Ti、Al、Li、Mg、Zn、Cu单质粉末和SiC纳米颗粒，利用振动混料机对称取粉末均匀化处理，振动频率为45-60Hz，振动力为10500N-11500N，振动时间为30-45min；

2）材料制备：利用真空-气雾化技术将混合均匀的Ni、Ti与Al粉末制备成一种NiTiAl球形粉末；将 Mg、Zn与Cu粉末制备成球形结构MgZnCu固体润滑相；将Li与Mg单质粉末及纳米粒子SiC制备成LiMg-SiC润滑调控剂；

3）将步骤2）所得到配料NiTiAl与MgZnCu球形粉末采用激光熔融沉积技术制备成具有正余弦曲线式孔结构NiTiAl-MgZnCu自润滑复合材料；

4）将步骤2）中的配料LiMg-SiC利用真空-压力熔渗的方法将其填充于正余弦曲线式孔中，得到一种以MgZnCu为固体润滑相，LiMg-SiC为润滑调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料；

5）将步骤4）制备的以MgZnCu为固体润滑相，以LiMg-SiC为润滑调控剂的NiTiAl基自润滑复合材料，润滑调控剂在正余弦孔结构中填充率为80%-90%。

5.根据权利要求4所述的具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料的的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的Ni、Ti、Al、Mg、Zn、Cu单质粉末与SiC纳米颗粒，单质粉末粒径为30μm-55μm，SiC纳米颗粒直径为40-100nm，利用真空气雾化设备制备NiTiAl、MgZnCu与LiMg-SiC球形粉末，熔炼温度为1000-1600℃，测温方式为红外测温，真空度为4.2-5.8×10^-2Pa，保护气体为氩气，冷却液为超纯水，其中，氩气压力为10-12MPa，最高气体流量为500-800m³/h，超纯水流量为15-24 m³/h。

6.根据权利要求4或5所述的具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料的的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述的激光熔融沉积NiTiAl-MgZnCu复合材料激光功率为200-250W，扫描速度为1000-1400mm/s，扫描方式为线扫描，填充间距为0.08μm；层厚为20μm-35μm，送粉率为10-15g/min；MgZnCu球形粉末采用激光功率为220-280W，扫描速度为950-1100mm/s，层厚为25μm-40μm，送粉率为5-10g/min，扫描方式为线扫描，填充间距为0.06μm。

7.根据权利要求4或5所述的具有自我调控功能的NiTiAl基自润滑复合材料的的制备方法，其特征在于：步骤4）中所述的对LiMg-SiC真空-压力熔渗工艺，熔渗温度为700-900℃，加热功率为90-125kW，真空度为0.8-0.9Pa，利用氩气提供压力，增强LiMg-SiC填充量，施加压力为0.7-0.9Mpa。