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。     

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。     

指尖密封用炭-炭复合材料摩擦磨损性能

为确定指尖密封用炭-炭(炭纤维增强炭基体)复合材料的摩擦学性能,针对指尖密封的轻载使用条件,应用UMT-2摩擦磨损测试仪进行炭-炭复合材料摩擦磨损性能试验,测量摩擦系数与磨损率,并采用扫描电子显微镜(SEM)分析材料的摩擦磨损机理.结果表明,无纬布层垂直于摩擦平面时,材料的摩擦系数和磨损率较低.载荷增加,较高密度材料的磨损率增加缓慢,摩擦系数减小.与载荷相比,材料磨损率受频率的影响较小,且随频率升高摩擦磨损性能越好.磨损表面的SEM分析表明:低频、低载条件下材料发生磨粒磨损;频率的提高加快磨屑膜的成形,自润滑能力增强;载荷的增加虽使磨屑快速被挤压形成磨屑膜,但磨屑膜被不断挤出剥落,纤维裸露断裂产生严重磨损,这一点在材料密度较低时表现更为显著.选用较高密度的材料以及布置无纬布层垂直于摩擦平面可以有效缓解密封材料的磨损.     

热处理温度对炭／炭复合材料性能的影响

对同一种炭／炭复合材料，经过不同温度的最终热处理后的微观结构、石墨化度和抗弯强度进行了对比研究．研究结果表明：随着最终热处理温度的升高，在偏振光下，易石墨化的热解炭光学活性增强，而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化；炭／炭复合材料的晶粒逐渐长大，层面间距逐渐缩小，石墨化度有较大幅度的提高；同时，由于基体炭与炭纤堆的热膨胀系数存在差别，随着热处理温度的升高，基体与增强纤维的的结合强度降低，使炭／炭复合材料的抗弯强度降低，但材料的应变性增强，材料的断裂形式由脆断转为假塑性断裂.     

不同制动速度下针刺毡炭／炭复合材料的磨擦磨损行为

用模拟刹车制动的磨擦试验机,研究了1种针刺毡结构炭／炭复合材料在不同制动速度下的磨擦磨损性能,并在光学显微镜下直接对磨擦表面进行了观察和分析。研究结果表明：在制动速度为5m/s或静态条件下,针刺毡炭／炭复合材料的磨擦因数很低,但在制动速度为10m/s、能量较小时磨擦因数出现了峰值;在制动速度升高到20m/s后,磨擦因数较高且随刹车速度变化趋于稳定,显示出优良的高能高温制动性能;只要制动速度不是极高（如28m/s）,这种材料均具有很好的抗磨损性能,其中磨损量在制动速度为15m/s时达到最大值,该制动速度对应于飞机进出场滑行制动速度;磨擦表面微观结构及氧化状况取决于制动条件的影响,炭磨屑和基体炭在制动过程中会优先氧化。     

炭／炭复合材料刹车盘

航天动力技术研究院西安超码科技有限公司利用炭／炭复合材料的技术、设备和人才优势,自主开发的B757—200型飞机炭刹车盘,于2004年获得中国民用航空总局颁发的零部件制造人批准书（编号：PMA0044）。由于攻克了整体预制体成型、复合炭基体致密化处理、高温处理、防氧化涂层等技术难题,B757—200型飞机炭刹车盘性能与国外炭刹车盘性能等效,为验证炭刹车盘具有良好的可靠性,公司进行了115％能量的中止起飞动力试验和高速变压等多项试验。     

基体含量对炭／炭复合材料的影响

研究了最终密度为1.85-1.86g/cm^3的二维（2D）炭／炭复合材料的不同基体成分－CVD炭和树脂炭的含量对2D C／C复合材料力学性能的影响，并在扫描电镜下进行断口分析，探索了C／C复合材料的损伤机理，此外，通过观察炭纤维与CVD炭以及CVD炭树脂炭的结合状态，纤维拔出，韧断等断口微观形貌，从微观上分析了不同基体炭以及它们的微以结合对2D C／C复合材料强度性能的影响，结果表明：CVD炭含量越高，剪切强度越低；而抗弯强度，弯曲弹性模量和抗压强度则先增加后降低，有一个明显的起伏，说明CVD炭与树脂炭的含量有一个最佳配比，即CVD炭含量约为44％时，可以使2D C／C复合材料力学性能得到最佳值，炭纤维与CVD炭成树脂炭粘结并不是特别牢固，其界面具有缓冲裂纹传播速度或改变裂纹传播方向的作用，或界面剥离吸收掉集中的应力，从而使炭纤维的强度得到很好的利用，C／C复合材料的强度得以提高。     

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     

填料对聚合物基复合材料摩擦和磨损性能的影响

综述了纤维、固体润滑剂、无机填料对聚合物基复合材料摩擦学性能的影响，并分析了各种影响因素的作用机理．提出了改善聚合物基复合材料摩擦学性能应注意的问题，对研究、开发、应用性能优异的聚合物基复合材料具有指导作用．     

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.     

SiCp增强铝基复合材料的制备和摩擦磨损性能

介绍了挤压铸造法制备SiCp增强铝基复合材料的方法，研究了该复合材料的摩擦磨损性能，分析了材料的磨损机理。在本研究的实验条件下，铝合金的磨损严重，而复合材料的耐磨性能良好。由于SiCp增强铝基复合材料的密度低，因而在汽车工业中有广泛的应用前景。     

石墨化度对炭／炭复合材料力学性能的影响

通过三点弯曲试验,并借助SEM断口形貌分析,研究了石墨化度对炭／炭复合材料抗弯强度的影响,对其断裂机制进行了探讨。试验所用材料的基体为沥青浸渍炭＋少量CVD炭,增强体炭纤维由乱短纤维和成束长纤维织成的炭布构成,长纤维沿X－Y平面分层铺开,长纤维层之间是随机分布的乱短纤维层。研究结果表明：当石墨化度不同时,复合材料的断裂机制不同;在所研究的石墨化度范围28.4%-77.3%内,随着石墨化度的提高,材料的抗弯强度呈现加速下降的趋势;当石墨化度为77.3%时,材料的抗弯强度仅为石墨化度为28．4％时的60％。在石墨化度较低（如27．4％和56．8％）时,材料中的长纤维呈现以拔出机制为主,裂纹沿长纤维束层与乱短纤维层之间的界面传播;在石墨化度较高（如70．6％和77．3％）时,材料中的长纤维被横向切断,裂纹切过长纤维向前传播。这对炭／炭复合材料的研究、开发具有指导意义。     

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....     

液相法制备炭／炭复合材料的显微结构

采用光学显微镜和扫描电子显微镜对用液相法制备的3种单向纤维增强炭／炭复合材料的显微结构进行了观察和分析，这3种炭／炭复合材料分别采用纯沥青作基体和沥青加焦炭粉、树脂加焦炭粉作预浸初基体制得，在热压成形初坯体内，收缩的微裂纹沿纤维轴向与外界相通，可被再浸渍填充，而孔洞则大多与外界隔绝，不能被再浸渍填充，实验结果表明：集炭填充料的添加改变了复合材料的显微结构，可调整炭／炭复合材料的纤料的纤维体积分数，减少气孔的形成，有利于再浸渍致密化；它还扰乱基体状结构组织，导致其焦炭粉颗粒呈紊乱状态。     

TiC纳米颗粒对TiC/AA2219纳米复合材料摩擦磨损性能的影响及其强化机理

采用超声辅助铸造技术成功制造了TiC纳米颗粒增强2219铝基复合材料,并对其进行锻造和T6热处理.本文研究了TiC/AA2219纳米复合材料在5、10、20和30 N下的摩擦磨损性能.研究发现,引入大量的TiC颗粒(1.3 wt.％和1.7 wt.％)后,复合材料的硬度明显增加.在相同载荷下,纳米复合材料的摩擦系数随着...     

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。     

炭源对制备炭/炭复合材料微波CVI工艺的影响

以炭毡为预制体,N2为稀释气体,在沉积温度为1 100℃和1 150℃时,研究不同气体前驱体(甲烷和丙烯)对微波热解CVI工艺(MCVI)制备炭/炭复合材料致密化速率和密度均匀性的影响,并观察材料的表面形貌和微观结构,分析MCVI工艺的可行性.结果表明,非极性甲烷更适用于MCVI工艺,预制体可实现从内到外逐步致密,避免了表面结壳现象,提高了致密化速率.采用该工艺,可在30 h内制备密度达1.70 g/cm3以上的炭/炭复合材料.     

炭／炭复合材料浸渍用沥青的性能分析

采用高温粘度计、核磁共振（^13C-NMR）、差热／热重（DTG／TG）、光学金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等观察检测手段,对炭／炭（C／C）复合材料浸渍用太钢沥青和武钢沥青的软化点、元素组成、族组成、炭组成、流变性、残炭率、炭化所形成焦炭的形貌及可石墨化性等进行了分析。结果表明：作为C／C复合材料浸渍法生产的原料,在相同处理条件下,太钢沥青的软化点、粘度、残炭率比武钢沥青的高,但其所形成焦炭的石墨化性能比武钢沥青的销差,结构更复杂。     

振动对纯碳、浸金属碳滑板载流磨损性能的影响

采用高速环-块式载流摩擦试验机,研究了纯碳和浸金属碳两种滑板材料在高速载流条件下的摩擦磨损行为。利用相关系数理论,对滑板振动加速度和电弧能量的相关性进行定量分析,发现滑板振动加速度和电弧能量之间存在着明显的相关性。试验结果表明：摩擦系数随着振动加速度的增加逐渐减小,两种滑板材料的磨损率随着振动加速度的增加均逐渐增大,且浸金属碳滑板的耐磨性比纯碳滑板好。随着振动的增大,电弧对两种滑板材料的侵蚀程度均明显加剧,浸金属碳滑板电弧侵蚀形式以层片状剥离为主;纯碳滑板以烧蚀坑和热应力裂纹为主。载流条件下,纯碳滑板导电性优于浸金属碳滑板。     

不同能载水平下C／C复合材料的摩擦特性

对具有粗糙层热解炭结构的针刺毡C／C复合材料在MM-l000型摩擦试验机上模拟某飞机正常着陆、超载着陆和中止起飞3种不同的能载水平进行摩擦磨损性能武验，并对磨损表面和磨后进行扫描电镜观察．结果表明：C／C复合材料在不同能载水平下均具有高速0．3l-0．32的摩擦因数，刹车力矩曲线均较平稳，磨损随能载水平的增加而增大；样件的磨损表面在正常着陆条件下形成较光滑、完整、连续的磨后层，随着能载水平的增加，形成粗糙的磨屑层，在极高的能载水平(中止起飞条件)下又形成光滑的磨后层；而样件的磨后尺寸随能载水平的增加而急剧减小．表明该C／C复合材料具有极好的摩擦制动性能，尤其是在大能载水平下，摩擦性能更加优良，适用作飞机刹车材料．