炭／炭复合材料研究应用现状及思考

介绍了炭／炭复合材料的特点,总结了该材料的应用情况。在此基础上分析了该材料研究的热点和目的,阐明了其发展趋势及发展。     

MoSi2-SiC 抗氧化涂层对碳/碳复合材料弯曲性能的影响

在C/C 复合材料表面制备了MoSi₂-SiC 抗氧化涂层, 分析了涂层工艺对C/C 复合材料组织的影响, 测试了材料的室温弯曲力学性能。结果表明, 该工艺在C/C 复合材料表面生成抗氧化涂层的同时, 基材内部的层间和纤维束界面, 以及孔隙周围也被硅化。C/C 复合材料经涂层工艺处理后, 弯曲断裂行为发生改变, 弯曲强度明显升高,塑性有一定程度的降低。      

轴对称C/C复合材料件等温CVI过程的数值模拟研究

根据轴对称C／C复合材料的结构特征及CVI工艺的特点,建立了几何结构模型和动力学模型,并利用该模型对其CVI过程进行了模拟与分析,模拟结果与实验结果的对比表明该数学模型是可行的。     

C/C复合材料正压CVI工艺的实验探索

研究了沉积温度、反应气浓度等因素对沉积过程的影响,并对所得试样的微观组织结构及其内部孔隙的分布规律进行了分析。研究表明,当沉积温度低于900℃时,可以避免或减少沉积过程中炭黑的生成,在该前提下,正压CVI工艺可在较短时间内制备出具有合理微观组织结构的C／C复合材料制作,因此提高了反应气体的利用率,正压CVI工艺是一种低成本的C／C复合材料制备工艺。     

孔隙率对碳纤维增强纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

碳纤维增强纸基摩擦材料是应用于汽车自动变速器中的一种新型湿式摩擦材料. 在固定原材料配比和含量的基础上, 通过改变摩擦材料厚度, 制备出几种孔隙率不同的碳纤维增强纸基摩擦材料. 采用液体渗透法测试摩擦材料的孔隙率. 利用扫描电镜观察试样形貌. 通过惯量试验机研究孔隙率对碳纤维增强纸基摩擦材料湿态摩擦磨损性能的影响. 试验结果表明: 短切碳纤维在树脂基体中均匀分散, 相互桥接, 形成了大小不一的贯穿性孔隙; 随着孔隙率的增大, 摩擦力矩曲线趋于平稳; 动摩擦系数升高, 静摩擦系数降低, 磨损率增大.     

低压沉积温度对MoSi2涂层微观结构与性能影响

以SiCl₄和H₂为原料,采用低压化学气相沉积（LPCVD）渗硅法在Mo基体表面原位反应制备了MoSi₂涂层,研究了沉积温度对MoSi₂涂层微观形貌、物相组成、沉积速率、涂层的硬度、涂层与基体结合强度的影响. 研究结果表明：在1100~1200℃下制备的涂层结构致密,由单一MoSi₂组成,沉积速率、涂层的硬度以及与基体的结合强度均表现为増加的趋势;当沉积温度高于1200℃,涂层出现开裂现象,由游离Si和MoSi₂两相组成,涂层沉积速率、硬度和结合强度均出现下降的趋势. 1100℃以下沉积的主要控制步骤为Si与Mo反应,而1100℃以上Si在涂层中的扩散对沉积过程起控制作用.     

西北工业大学2000年国家自然科学基金项目获准资助情况

2000年国家自然科学基金我校共计有1项杰出青年基金及20项由申请项目获得资助,资助经 费407万元。他们是： 　　杰出青年基金: 50025207　赵晓鹏 　　数理科学部: 10071060　叶正麟　　10072049　徐　伟　　10072050　姜节胜　　10076013 　成来飞 　　工程与材料科学部: 50071046　陈　铮　　50071048　黄卫东　　50071049　杜随更 50002009　樊慧庆　　50072019　李贺军　　50072020　张立同 50075070　沈允文　　50005016　岳珠峰　　50005017　傅　莉 50075071　莫　蓉　　50086002　胡欲立　　50071047　谢发勤 　信息科学部: 60072025　马远良　　60073054　周兴社　　60073055　李战怀 60077018　赵建林 科技处　郑建平 2001年1月5日     

碳纤维表面协同改性对纸基摩擦材料力学和摩擦学性能的影响

本研究分别采用多巴胺-端环氧基硅油与硝酸-端环氧基硅油体系改性碳纤维,对比了纤维表面形貌和化学官能团的变化,探究了化学协同改性机理。进一步表征了纸基摩擦材料的表面形貌、粗糙度及孔隙结构,研究了协同改性对纸基摩擦材料力学和摩擦学性能的影响规律。结果表明,硝酸-端环氧基硅油改性体系更有利于提升纸基摩擦材料力学强度和耐磨性,改性后纸基摩擦材料的拉伸强度和层间剪切强度分别较改性前提高了25.8%和23.6%,磨损率降至0.620×10^-8 cm³/J;相比于多巴胺预处理,硝酸刻蚀过程不仅可以增加后续端环氧基硅油接枝改性的活性位点,同时提高了碳纤维与树脂间的化学交联密度。     

晶面表征中密勒指数的几何含义

密勒指数,即晶面指数,是晶体学中的重要参数之一。现有教材仅给出了晶面指数的确定过程,未给出其背后的几何含义。本文从空间解析几何和向量代数分析入手,结合晶体点阵性质,给出了密勒指数能够表征晶面特征的原因,以方面学生理解和掌握这方面的教学内容。     

湿度对炭／炭材料摩擦性能影响

本文研究了炭／炭（Ｃ／Ｃ）复合材料湿态摩擦性能，考察了在湿态下刹本能量、刹车比压对化学气相沉积Ｃ／Ｃ复合材料摩擦性能的影响规律，试验结果表明：环境湿度强烈地影响着Ｃ／Ｃ复合材料的摩擦学性能，在湿态下其摩擦系数减小；随着刹车能量，刹车比压的增加，摩擦系数进一步衰减。