铁对C／Cu复合材料界面特性影响的研究

利用电子显微及X射线衍射仪分析研究了C／Cu复合材料的界面特性及合金元素铁对C／Cu复合材料界面特性的影响，研究表明复合材料界面既无化学反应也无扩散发生，C／Cu界面是物理结合，试验表明，合金元素Fe与碳纤维发生化学反应，使C-Cu界面结合强度明显提高，因此使C／Cu复合材料的强度从592MPa提高到696MPa，横向剪切强度从64MPa提高到84MPa，化学结合型界面是提高复合材料强度的途径之一。     

炭／炭复合材料的摩擦磨损性能

选取由CVD预增密至一定密度，再进行树脂浸渍／炭化补充增密至1.85g/cm^3的炭／炭复合材料作摩擦环试样。测试了该试样在一系列刹车速度时的摩擦磨损性能，并对其摩擦面及磨屑进行了SEM,观察对摩擦面进行显微喇曼光谱分析。研究结果表明：炭／炭复合材料的摩擦磨损性能随刹车速度的变化而发生显著变化，在10m/s时出现最高峰，在25m/s出现亚高峰；磨损量随刹车速度的增加而增加，而氧化磨损在刹车速度为25m/s时开始大量产生，在28m/s时达最大值，其摩擦表面形貌，结构及磨屑亦有较大差别。刹车速度从5m/s升至20m/s，摩擦面石墨化度降低，石墨结构向无定型碳结构转变，但在高速时石墨化度反而升高，无定型碳结构又向石墨结构转变。     

C／C复合材料的浸涂抗氧化性能

采用不同浸渍工艺浸涂C／C复合材料，研究了不同浸渍剂渍后试样的抗氧化效果，以及常压浸渍和抽真空－加压浸渍对C／C复合材料抗氧化性能的影响，研究结果表明，材料浸渍磷酸盐后其抗氧化性能可得到明显改善，用磷酸盐加压浸渍是提高C／C复合材料抗氧化性能的一种有效途径；常压浸渍处理时，在所使用的3种浸渍溶液（A溶液、Z溶液、M溶液）中，经Z溶液处理的试样其抗氧化性最好，浸渍了A溶液，Z溶液的试样的氧化失重曲线，其最佳抽真空－加压浸渍压力分别为0．8，1．2MPa.     

孔隙率对碳／碳复合材料抗氧化性能与吸湿性能的影响

C／C复合材料的孔隙率和吸湿性对防氧化涂层的制备有着很重要的影响。本文研究了三种孔隙率不同的C／C复合材料的抗氧化性能以及在不同温度下氧化前后的室温吸湿性能的变化情况。结果表明,孔隙率越低、石墨化程度越高的材料,抗氧化性能越好。吸湿性能随着孔隙率的增加而增加,并在一定时间内达到饱和。氧化后吸湿性能增强,并随着氧化温度的升高,在某一温度出现峰值。     

C/C-SiC复合材料摩擦磨损性能的研究

以不同孔隙率的C/C复合材料为预制体,聚碳硅烷为先驱体,二甲苯为溶液,将聚碳硅烷和二甲苯按一定质量比配成浸渍液,采用真空加压浸渍裂解法制备出了一系列C/C-SiC复合材料,并且对材料的摩擦磨损性能进行了研究.结果表明,随着预制体密度的增大,材料的平均摩擦系数、摩擦力矩都随之增加,而刹车时间、刹停温度和线磨损则随之降低.静力矩测试表明,材料有比较高的静摩擦系数,几组试样中预制体原始密度为1.47 g.cm-3的材料较适合作为刹车材料使用.     

沥青基C／C复合材料的致密规律

对采用液相浸渍－碳化工艺、在不同碳化压力条件下（0．1MPa、40MPa、80MPa和100MPa)制备的2D沥青基C／C复合材料的致密规律进行了研究,发现制件密度与浸渍－碳化工艺循环次数联系,并提出了复合材料密度变化规律的数学表达式,该表达式可以用来对复合材料制作的密度进行预测,并可为C／C复合材料制备试验方案的可行性分析与制订提供理论依据。     

C/C复合材料的摩擦磨损行为研究

利用HIT-1型球盘式摩擦磨损试验台,以C/C复合材料与GCr15钢为配副进行摩擦磨损实验。研究了C/C复合材料的摩擦系数与时间、载荷和速度的关系,分析了工况环境对摩擦系数的影响,获得了磨损量与载荷和速度的相关关系。结果表明:C/C复合材料的摩擦系数在摩擦磨损初期减小,随后在较小区间内平稳波动;摩擦系数在不同载荷条件下随速度变化趋势不同,当载荷为8 N时摩擦特性随速度变化最稳定,速度为0.576 m/s时摩擦特性随载荷变化最稳定;不同试验环境中摩擦性能呈现规律不同;C/C复合材料摩擦磨损过程中磨损率随速度缓慢增大,随载荷缓慢增大。     

碳纤维增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

实验选用螺旋碳纤维(CMCs)和直碳纤维(SCF)填充改善聚四氟乙烯(PTFE)的综合性能。测试了纯PTFE及其复合材料的摩擦磨损、硬度、抗压强度等性能,并利用扫描电镜对磨损表面及残留在表面的磨屑和转移膜进行形貌观察。结果表明:添加其中任何一种碳纤维都会不同程度地提高PTFE复合材料的摩擦因数,高载下的摩擦因数稍低于低载下的摩擦因数,另外,随着碳纤维含量的增加,其耐磨性能逐步提高,磨损率下降;直纤维增强复合材料的硬度呈先增大后减小的趋势,螺旋碳纤维增强复合材料的硬度则缓慢提高,两种纤维均可使抗压强度提高,且螺旋碳纤维的效果更为明显,从断裂位移可以看出,碳纤维的添加大大改善了纯PTFE的塑性性能。     

粘结剂对C／C复合材料抗氧化涂层性能的影响

通过对几种粘结剂对飞机刹车副用C／C复合材料抗氧化涂层的抗氧化性能的影响规律及其作用机理的研究,发现不同的粘结剂对涂层最终抗氧化性能有很大的影响,其中以硅溶胶及磷酸盐为粘结剂的涂层具有良好的抗氧化性能,二者各自在一定深度范围内有最佳的抗氧化效果。在900℃,4h静态氧化试验时最佳抗氧化效果是以硅熔胶作为粘结剂的试样,样品失重率不超过1％（质量分数）;而在700℃,4h时以磷酸盐为粘结剂的试样,其静态氧 重率不超过0．37％（质量分数）;在保涂层保持完整,表明涂层具有较好的抗热震性能。     

SiCp／ZA30复合材料摩擦磨损特性研究

研究了ＳｉＣｐ／ＺＡ３０复合材料的摩擦磨损特性。结果表明：ＳｉＣｐ／ＺＡ３０复合材料的耐磨性优于高铝锌基合金，并随ＳｉＣ粒子加入量的增加而增大。     

风机叶片用玄武岩纤维增强复合材料的摩擦磨损性能

采用环-块式摩擦磨损试验机研究了玄武岩纤维增强环氧树脂基复合材料在不同载荷和速度下的磨损行为与机制．结果表明：在相同载荷200N时,速度对摩擦系数的影响不大,而磨损率随着速度的增加而增大;在相同速度0．84m／s条件下,摩擦系数和磨损率都随载荷的增加而增大．低速低载时磨损主要表现为粘着磨损;高速低载时有玄武岩纤维从基体中脱落,表现为磨粒磨损特征;高速高载时磨损机理为基体疲劳剥落和磨粒磨损．     

热解碳结构对炭／炭复合材料摩擦磨损性能的影响

通过控制化学气相沉积工艺条件，得到粗糙层，光滑层，过渡结构，各向同性等几种具有不同微观结构的热解炭，通过金相观察，石墨化度，摩擦磨损性能的测试，得出：热解碳的微观结构对炭／炭复合材料的摩擦损性能有较大影响；制动过程中形成的薄膜使摩擦因数降低，粗糙层结构的炭／炭复合材料石墨化程度高，摩擦因数高，线型平稳，且随着压力的增加，其力矩上升明显，是一种优良的摩擦材料，光滑层结构的炭／炭复合材料石墨化度低，摩擦因数低，磨损小。     

C／C复合材料的体积密度和石墨化度对硬度的影响

测试了几组典型的不同体积密度和石墨化度的C／C复合材料洛氏硬度值，研究了C／C复合材料的体积密度和石墨化度与其硬度特性的关系．结果表明：相同石墨化度的C／C复合材料洛氏硬度随其体积密度的增加而增加，相同体积密度的C／C复合材料洛氏硬度随其石墨化度的增加而降低；C／C复合材料体积密度对硬度的影响随其石墨化度的增加而减小；对体积密度为1．75-1．85g／cm^3的C／C复合材料，可据其洛氏硬度的范围大致判断其石墨化度的范围；对一定体积密度和热处理温度的C／C复合材料，可通过洛氏硬度判断基体发的微观结构特点．     

SiC颗粒对铝基合金摩擦磨损性能的影响

研究了ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损特性，结果表明：ＳｉＣ特性的加入提高了材料的耐磨性，并随ＳｉＣ粒子加入量的增加耐磨性增大     

C／C复合材料开孔孔隙度和比表面积对其氧化性能的影响

选用光学显微结构为光滑层沉积热解炭、试样的石墨化度近似相等（约为37%）的A，B，C，D，E5个不同开孔孔隙度和比表面积的C/C复合材料试样（孔隙度和比表面积分别为PA=14.03%,SA=1.463m^2/g；PB=18.01%,SR=2.701m^2/g,PC=24.65%,SC=3.594m^2/g,PD=12.07%,SD=6.527m^2/g,pe=15.79%,se=6.722m^2/g)在氧气流中进行变温氧化实验，具有不同比表面积和孔隙度的试样F，G，H，（PF=15.66%,SF=6.026m^2/g,PC=18.32%,SC=3.573m^2/g，PH=12.16%,SH=2.262m^2/g）在氧气流中进行等温氧化实验；具有不同比表面积和相同孔隙度的试样I，J（P1=13.61%,S1=0.8535m^2/g，P1=13.60%，S1=0.4293m^2/g）在马弗炉中进行静态空气氧化实验，结果表明：试样的比表面积控制了氧化进度，而与材料孔隙度无直接关系；氧化优先发生在纤维/基体和基体/基体界面，随后沿着界面间裂纹进行。     

炭／炭复合材料熔融渗Si研究

为了改善航空刹车副用炭／炭复合材料的摩擦磨损性能，对A，B2种试样进行了渗Si处理，在试样A的摩擦磨损试验中，其线性磨损由原来的42μm／次降低到17．56μm/次，摩擦因数较稳定，均为0．36，并且摩擦磨损曲线的线型较好；试样B渗Si后也比渗Si前的摩擦磨损曲线线型好，同时解决了摩擦时的振动问题，但随试样中所生成SiC含量的增加，其摩擦因数由0．40→0．34→0．30降低，静盘线性磨损是由2．0→21．21→69.33μm增加，对应的动盘线性磨损量也由1．4→23．12→52.85μm增加，并从摩擦磨损的机理上进行了分析，实验结果表明，摩擦磨损性能一方面受A，B2种试样的结构性能影响，另一方面是由渗Si后所生成SiC的性能和不同结构决定的。     

用CVI增密技术制备航空刹车用C／C复合材料

以炭布与炭纤维薄毡交替成叠层，采用针刺技术在垂直布面方向引入增强纤维，制成准三维预制体，在自行研制的热梯度CVI炉中制备了航空刹车用C／C复合材料；采用偏光显微镜研究了沉积炭的显微结构，研究结果表明：该CVI炉可实现多试样同时沉积，且位于料柱不同位置的试样密度分布较均匀；对外径为110mm，内径为45mm，厚度为15－20mm的试样，在80h内，试 平均密度可达1.60g/cm^3，炭的有效利用率可达27％；在料柱的不同位置以及同一试样中沿径向的不同位置，沉积炭的显微结构都有所不同；沉积炭的显微结构有粗糙层结构、带状结构以及光滑层结构。通过工艺参数的优化，可以得到以粗糙层结构为主的C／C复合材料。     

低温下铜纳米颗粒对UHMWPE复合材料摩擦磨损性能影响

向碳纤维(CF)与聚苯酯(POB)增强超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料加入不同质量分数铜纳米颗粒,探究了加入铜纳米颗粒对复合材料的力学性能与导热性能的影响.使用扫描电子显微镜(SEM)对铜纳米颗粒改性复合材料在低温环境下时磨损微观表面进行观察.使用原子力显微镜(AFM)研究了低温环境下改性复合材料转移膜的形貌....     

PTFE基金属复合材料的摩擦磨耗性能研究

用热啧涂法在低碳钢基体上分别形成Al Bronze和Mo薄膜,再通过热烧结的方法在薄膜表面沉积PTFE层,制备了一种PTFE基金属复合材料.通过Type32型摩擦磨损试验机考察了样品在干摩擦条件下的磨耗性能,用光学显微镜观察了实验过程中样品表面形貌变化.结果表明,由AlBronze喷涂形成的PTFE基金属复合材料的磨耗性能优于由Mo复合形成的复合材料,这可通过XRD分析其过程中发生的物理化学变化来解释.