炭/炭复合材料不同刹车速度下摩擦磨损性能的研究

对等温CVD和热梯度CVD沉积所得不同结构的炭/炭复合材料, 不同刹车速度下的摩擦磨损性能进行了研究. 其中等温CVD所得的a、b材料分别是粗糙层结构和光滑层结构, 热梯度CVD沉积所得的c材料是前两者的混合结构. 摩擦试验在实验室规模的MM-1000摩擦试验机上进行. 试验表明:随着刹车速度的增大, a材料的摩擦系数随着速度的提高而不断上升, 在15m·s^-1处达到峰值, 然后下降趋于一稳定值; b、c材料的曲线变化比较一致, 在20m·s^-1处均出现峰值, 然后摩擦系数下降趋于一稳定值. 无论何种材料, 当摩擦系数峰值出现时, 距摩擦面1mm、外径3mm深处的温度均显示在250℃左右. 随着刹车速度的增加, 炭/炭复合材料的磨损加大, 但速度达30m·s^-1时的氧化失重均<28m·s^-1的氧化失重.     

短炭纤维增强碳化硅复合材料氧化行为的研究

采用低温模压工艺制备了短炭纤维增强碳化硅(C/C-SiC)复合材料, 密度约为1.7 g/cm³, 研究了短炭纤维增强碳化硅复合材料在空气中的氧化行为。结果表明:在600 ～1 000 ℃范围内, 随着氧化温度升高, 材料的氧化加剧, 失重率增加;在同一温度点, 随着氧化时间的延长, 材料的失重率增加, 并且达到一定程度时失重率趋于一个恒定值。     

化学气相沉积ZrO_2涂层的表面微观形貌演变

采用ZrCl4-CO2-H2-Ar体系,在不同温度或氢气流量条件下采用常压化学气相沉积法(APCVD)通过不同沉积流程在C/C样品表面制备ZrO2涂层。用X射线衍射分析仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析涂层的物相组成和形貌特征。结果表明:随沉积温度升高,ZrO2涂层表面形貌由小颗粒堆积态向大尺寸多晶转变;氢气流量为0时,只在局部区域出现了少量ZrO2,当氢气流量为400mL/min时,ZrO2涂层晶粒尺寸较大且晶体学平面特征最明显;在氢气流量为800mL/min时沉积出现了副产物ZrC与C;在氢气流量为1600mL/min时,出现沉积副产物ZrC;连续沉积时,得到的ZrO2涂层为山峰状形貌。     

树脂浸渍补充增密对C/C复合材料摩擦磨损性能的影响

将CVD预增密至不同初始密度的C／C复合材料进行树脂浸渍／炭化补充增密至1.85g/cm^3，热处理后进行热物理性能的检测和不同刹车压力的摩擦磨损试验。结果表明，树脂浸渍／炭化是一种行之有效的快速致密化手段，所得制品的可石墨化性较好，导热性能也满足国外同类产品的要求；摩擦磨损试验和扫描电镜（SEM）观察结果表明，低一压力下形成的磨屑粒度明显大于高压下的磨屑，因而低压下的摩擦数高于高刹车压力下的摩擦系数。低压下的树脂炭对摩擦磨损的影响相对较大。     

温度对CVD制备Ti-Si-C涂层中Ti_3SiC_2形成规律的影响

采用TiCl4-CH3SiCl3-H2-Ar反应体系,低压化学气相共沉积(LPCVD)Ti-Si-C三元体系涂层。采用XRD、SEM、EDS和EPMA分析在1 100~1 250℃不同温度下制备的涂层物相组成和形貌结构。结果表明:1 100℃时形成TiC涂层,无Ti3SiC2相;1 150~1250℃时形成TiC与Ti3SiC2复合涂层。当沉积温度为1 200℃时,Ti3SiC2晶粒沿?104?方向择优生长,而在1150℃和1 250℃沉积时,择优取向不明显。1150℃时涂层为多孔细柱和颗粒堆积嵌合结构,当温度为1 200~1250℃时,涂层分为两层,内层过渡层为柱状晶结构,主要成分为TiC;外层为TiC相与Ti3SiC2相复合的板条错堆状结构。     

普通石墨材料高温抗氧化涂层研究

设计并制备出了一种普通石墨材料抗氧化涂层,其基本结构为浸渍过渡层陶瓷相阻挡层玻璃相封填层。涂覆有复合涂层的普通石墨材料试样在空气中于900℃下氧化10h的失重率仅为006gcm2,氧化失重速率为101×10-4g(cm2·min);900℃←→室温空气中急冷急热10h循环100次后,失重率为874%,涂层没有剥落。     

C/C-SiC与HT250灰铸铁摩擦副的制动效能

采用化学气相渗透和熔硅浸渗相结合的方法制备C/C-SiC制动材料,在惯性台架试验机上对C/C-SiC与HT250灰铸铁摩擦副进行性能检测.结合材料组织结构,对制动效能与制动初速度、摩擦因数、制动压力的相关性及摩擦副摩擦机理进行分析.结果表明:恒力矩制动实验中,在制动力矩相同的条件下,摩擦因数随制动初速度增大而减小.在制...     

发泡温度对炭泡沫结构及性能的影响

以AR中间相沥青为原料,采用中间相沥青自发泡法在初始发泡压力为3MPa、发泡温度在390～450℃范围内制备了4种炭泡沫。利用SEM观察了炭泡沫的孔隙结构,并测定了其体积密度、抗压强度和导热系数,考察了发泡温度对炭泡沫结构及性能的影响。结果表明,采用较低的发泡温度(430℃)可以消除大的孔隙缺陷;当发泡温度为410℃时,炭泡沫导热系数最高,为0.256W/(m·K)。     

热处理温度对C/C-SiC摩擦材料组织结构的影响

以短切炭纤维为增强相,采用温压-原位反应法制备C/C-SiC材料,研究了热处理温度对C/C-SiC材料组织结构的影响,以及Si(1)-C原位反应机理.结果表明:试样中硅粉均匀分布于素坯内部,Si-C原位反应只需Si近程扩散即可.Si粉熔化后迅速在就近的炭源表面铺展,并与之反应生成SiC.Si(1)-C反应相对于Si(s)-C反应速度更快,反应更完全.温度越高,生成的SiC也就越多,残留Si相应减少.1500 ℃热处理后复合材料的SiC含量达到62.7%,残留Si仅为1.4%.     

碳化硅轻型反射镜的研究进展

反射镜材料需具有低密度、高弹性模量、高热导率和低热膨胀系数.比较了不同反射镜材料的物理性能和机械性能,与传统光学材料对比,碳化硅具有优越的物理性能和热性能,被认为是轻型反射镜材料的首选.综述了碳化硅反射镜材料常用制备方法的特点.认为反应烧结法和热等静压法适用于制备SiC反射镜基体材料,化学气相沉积法适合用于基体材料增密和制备反射层,反应烧结法结合化学气相沉积工艺是制备SiC反射镜的高效低成本工艺.