热梯度化学气相沉积工艺制备炭/炭复合材料

阐明了热梯度化学气相沉积工艺(CVI)的优越性和用于制备炭／炭复合材料的热梯度化学气相沉积工艺原理；壁冷式热梯度CVI工艺克服了等温化学气相沉积易形成闭孔的缺陷，实现了快速均匀致密化；热梯度CVI工艺设备简单且安全系数高，所制备的炭／炭复合材料密度均匀性好，通过控制工艺参数，利用热梯度CVI工艺可以制备不同微观组织结构的热解炭。     

快速化学液相沉积法制备Cf/C复合材料及材料性能

采用快速化学液相沉积技术,以液态碳源为前驱体,沉积温度为850~1100℃,系统压力为0.1MPa制备了一种Cf/C复合材料。利用扫描电子显微镜观察了基体热解碳的组织结构;测定了材料的物理、力学、导电、耐磨等性能。研究表明,快速化学液相沉积技术可快速制备出高性能的Cf/C复合材料,其密度达到1.786g/cm3,抗弯强度和抗压强度分别达到118.9MPa、84.6MPa。同时测试了材料的耐磨性和导电性。     

炭/炭复合材料密封性能的研究

以聚丙稀腈基炭纤维针刺整体毡为预制体,用不同方法制备三种基体的炭／炭复合材料,采用树脂浸渍-固化或化学气相沉积工艺进行表面封孔处理后并对其组织和密封性能进行了研究。结果表明：炭／炭复合材料的静压泄漏与材料表面封孔方式、材料的密度以及密封介质的压力有关。封孔方式起主要作用,高密度炭／炭复合材料二次及以上的树脂浸渍-固化可以实现静压零泄漏;材料的密度高、密封介质压力小则静压泄漏小;而运转泄漏还与基体炭有关,基体为树脂炭的材料、表面封孔致密、密度高的材料端面泄漏小;5h运转试验后,化学气相沉积封孔处理树脂炭基体的炭／炭复合材料磨损量最大,为0．0025mm。     

液相气化法制备碳/碳复合材料工艺研究

探索了一种快速制备碳 /碳复合材料的新工艺——液相气化 CVI法。该工艺在沉积温度 80 0～ 14 0 0℃内 ,沉积时间 3h,多孔材料表观密度可达到 1.6 8g/ cm3,致密化速率达到 1.4～ 1.7mm/ h,致密化效率比报道的常规等温 CVI工艺要快 2个数量级以上。本文根据多孔介质传质传热学理论初步分析了该工艺快速致密的根本原因 ,采用偏光显微镜及扫描电镜观察了材料的微观组织结构及热解碳的生长特征 ,并测定了材料的表观密度及力学性能     

液相法制备CNTs/PP复合材料的摩擦性能

采用液相及热压成型法制备碳纳米管/聚丙烯复合材料,对其进行摩擦磨损测试,观察磨损表面形貌研究其摩擦机理。结果表明:超声分散可将2.0 wt%范围内的碳纳米管均匀分散在聚丙烯基体中,碳纳米管的加入可减小复合材料的摩擦系数、降低磨损率,有效地改善聚丙烯基复合材料的摩擦性能。当碳纳米管加入量为2.0wt%时,复合材料具有良好的摩擦性能:摩擦系数0.380、磨损率仅有3.47×10-8mm3/N·m,分别比聚丙烯降低了18.6%和57.7%。这主要归因于均匀分布的碳纳米管具有自润滑效应及良好的导热性,可有效地减小复合材料的摩擦系数,提高热稳定性,从而有效改善耐磨性;碳纳米管的添加使复合材料从粘着磨损转向磨粒磨损与疲劳磨损。     

密度梯度碳/碳复合材料的制备及性能

采用强制流动热梯度化学气相渗透法在1000～1 250℃制备了密度梯度碳/碳复合材料;借助三点弯曲试验和激光闪烁法测定了复合材料的弯曲性能与导热系数,用偏光显微镜及扫描电子显微镜观察了基体热解碳的组织结构及断口形貌。结果表明:该复合材料上层的最大密度为1.65g·cm~(-3),下层的最小密度为1.10g·cm~(-3),具有明显的密度梯度;复合材料的密度越大,抗弯强度越高;其导热系数也随密度的增加而增大;沉积温度是影响基体热解碳组织的主要因素,高温有利于粗糙层热解碳的生成,而低温有利于光滑层热解碳的生成。     

热解碳-SiC共沉积界面SiCf/SiC Mini复合材料的制备及其拉伸行为

以国产第三代碳化硅纤维(SiCf)为增强体,通过化学气相渗透(CVI)工艺在SiCf表面同时沉积热解碳(PyC)和SiC形成共沉积界面层,沉积时间为20～70 min,然后继续沉积SiC制备出致密的Mini SiCf/SiC复合材料,研究复合材料的界面结构和拉伸行为.结果表明:20,40,70 min沉积时间下得到共沉积界面层的平均厚度分别为500,1100,2100 nm,界面层厚度均匀,为单层界面;当共沉积界面层厚度为1100 nm时,Mini复合材料的界面结合强度适中,拉伸强度最大,达到626.0 MPa,对应的断裂应变为0.45％.     

气相沉积制备C/C复合材料微观组织分析

详细分析了等温 CVI法制备的 C/ C复合材料中基体碳的组织形貌 ,主要对光滑层、粗糙层及各向同性组织的特征作了详细描述 ,并且分析了各种工艺条件对组织形成的影响 ,首次指出沉积空间的大小影响热解碳的成核和生长并最终导致形成不同的组织。用偏光显微照片中的热解碳组织与断口 SEM形貌作对比 ,证明在层状热解碳的层间存在内应力。     

沥青基C/C复合材料及其研究现状

介绍了沥青的组成、性能、热解过程及其作为基体前驱体制作碳 /碳复合材料的工艺过程 (常压浸渍 -碳化工艺和高压浸渍 -碳化工艺 )。指出了沥青基碳 /碳复合材料在抗氧化方面的研究现状、存在的问题及以后的研究方向     

LSM法制备TiB2/Al复合材料

用LSM法制备了TiB2／Al复合材料，用XRD、SEM和图像分析软件考察了净化方式、冷却速度对复合材料相组成、TiB2颗粒分布的影响。结果表明：熔剂法精炼对复合材料中TiB2颗粒的分布无明显影响，精炼后TiB2含量基本保持不变；而浮游法精炼后未检测到TiB2颗粒，即普通铝合金采用的浮游法精炼工艺不适于复合材料的精炼；随着冷却速度加大，复合材料凝固组织细化，TiB2颗粒分布趋于均匀，颗粒团聚减少。     

C/C-SiC复合材料钻削加工工艺研究

通过采用钎焊金刚石钻头对C/C-SiC复合材料进行钻削试验,借助测力仪、超景深显微镜等手段,研究钻削参数对钻削过程中钻削力及孔出入口质量的影响规律。试验结果表明,在钻削C/C-SiC复合材料时,钻削力随着进给量的增加而增大,随着转速的增加而减小,且进给量对钻削力的影响大于主轴转速的影响。     

TiC、TiB增强钛基复合材料的高温氧化性能及微观结构

针对钛基复合材料高温应用中的关键问题——高温氧化性能，从理论和实验上研究了不同增强体(TiC、TiB)对钛基复合材料氧化性能和微观结构的影响。结果表明：钛基复合材料的氧化规律为抛物线规律，TiB增强体比TiC增强体更能提高复合材料的高温抗氧化性能，TiB／Ti基复合材料表面氧化膜的状态较TiC／Ti基的致密、均匀，高温氧化后，基体元素Ti和Al会与氧发生反应生成TiO2、Al2O3。     

不同基体合金钛基复合材料的高温氧化性能

针对钛基复合材料高温应用中的关键问题—高温氧化性能,本文通过高温氧化实验得到增重数据,整理绘制成氧化增重动力学曲线,并通过热力学计算出了实验材料的氧化抛物线指数n以及氧化激活能。结果表明:钛基复合材料的氧化规律为抛物线规律,以高温合金Ti6242为基体的钛基复合材料比纯钛为基的钛基复合材料高温抗氧化性好。     

CF/Al复合丝的超声浸渗制备工艺与性能

探讨了超声液相浸渗法在制备碳（石墨）／铝复合丝过程中的适应性,通过选取适当的工艺参数和,包括纤维去胶及预热温度、铝液温度、浸渗速度和引入的超声能量等,可以得到复合质量较好、具有较高力学性能的复合丝。复合丝拉伸断口的扫描电镜（ＳＥＭ）观察可怕面有一定起伏,部分纤维拔出但长度较短,表明纤维与基体具有适当的界面结合。     

Friction and wear of sintered metallic brake linings on a C/C-SiC composite brake disc

The friction and wear of sintered metallic brake linings on a C/C-SiC composite brake disc were studied. This paper reports on the friction and wear properties of sintered metallic (MMC) brake linings, which appear to combine well with a C/C-SiC brake disc. The friction characteristics were examined with a dynamometer on two different commercial motorcycle brake systems, differing in terms of the brake caliper and the dimensions of the disc. The influence of the components, such as graphite, and the abrasives in the metallic matrix on the formation of the friction layer was investigated using a scanning electron microscope (SEM) equipped with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The friction layer formed on the pad's sliding surface by oxidation wear, which consisted mostly of iron and copper oxides, was confirmed. The friction properties of the sintered metallic brake pads were determined and related to the composition and structure of the brake lining. This investigation of the friction characteristics of a brake couple comprising (MMC) brake linings and a C/C-SiC composite disc will increase our understanding of this material, which works in a completely different way to classical brakes based on metallic discs.     

沥青基C／C复合材料及春研究现状

介绍了沥青的组成、性能、热解过程及其作为基体前驱体制作碳／碳复合材料的工艺过程（常压浸渍－碳化工艺和高压浸渍－碳化工艺）。指出了沥青基碳／碳复合材料在抗氧化方面的研究现状、存在的问题及以后的研究方向。     

C/PMR-15基体表面WC-Co涂层制备及性能研究

采用超声速火焰喷涂工艺，在预黏接Kevlar-49纤维布的C／PMR-15基体上制备WC—Co涂层。结果表明：预黏接Kevlar-49纤维布后所得的WC—Co涂层连续致密，这主要是由于Kevlar-49纤维布表面具有凸凹起伏的特征，为涂层粒子沉积提供了有利条件。经260℃至室温的热冲击300次后，涂层未出现明显剥落，原始裂纹基本无扩展现象，这主要是由于Kevlar-49纤维布具有较好的应力缓和功能。     

Cr/C对含4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁性能的影响

采用对比试验的方法探讨了不同Cr/C的比值对含4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁硬度、耐磨性及冲击韧性的影响规律。结果表明:无论固定C还是固定Cr,改变Cr/C的比值对4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁性能都有显著的影响,尤其当含C量较低时,Cr的变化对材料性能的影响更明显。通过调整不同的Cr/C,可以获得不同的硬度、耐磨性和冲击韧性组合的材料。     

C/PMR-15基体表面WC-Co涂层制备及性能研究

采用超声速火焰喷涂工艺,在预黏结Kevlar-49纤维布的C/PMR-15基体上制备了WC-Co涂层.结果表明：预黏结Kevlar-49纤维布后所得的WC-Co涂层连续致密,这主要是由于Kevlar-49纤维布表面具有凸凹起伏的特征,为涂层粒子沉积提供了有利条件.经260℃至室温的热冲击300次后,涂层未出现明显剥落,原始裂纹基本无扩展现象,这主要是由于Kevlar-49纤维布具有较好的应力缓和功能.