溶胶浸渍抗氧化涂层对C/C复合材料摩擦特性的影响

采用溶胶浸渍技术对4种C／C复合材料进行抗氧化处理。在M2000型摩擦实验机上测试了4种C／C材料的摩擦特性。结果表明：在相同载荷下，光滑层CVI（SL）的C／C材料浸渍后试样与未浸渍试样的摩擦因数值最接近：树脂炭（RC）的C／C材料中，浸渍后试样的摩擦因数均低于未浸渍的试样且相差最大；粗糙层CVI（RL）的C／C材料中，中高载荷下浸渍溶胶试样的摩擦因数低于未浸渍溶胶的试样：而具有粗糙层／光滑层／树脂炭（RL／SL／RC）的C／C材料中，中高载荷下浸渍溶胶后试样的摩擦因数变化比未浸渍试样的高。随载荷增加，SL炭材料未浸渍和己浸渍试样摩擦因数的变化幅度均最低，RC炭材料未浸渍试样和己浸渍试样的摩擦因数变化幅度最大，RL／SL／RC、RL结构的试样是否浸渍溶胶对其摩擦因数的影响无明显规律。石墨化度高的材料的摩擦行为受浸渍溶胶的影响高于石墨化度低的材料。     

室温形变对合金化渗氮的影响

研究了Ｃ３钢和Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２钢室温形变对合金化渗氮渗速和渗层硬度的影响以及参氮过程中形变试样的回复和再结晶形为。结果表明，渗氮层深度随形变量增加先增后减；渗层硬度随形变量增大而增加；渗氮阻碍渗层形变组织的回复与再结晶。     

钢的制动磨损机理

在ＭＭ－１０００磨损试验机上,对３５ＣｒＭｏ钢与石棉和半金属摩擦材料组成的摩擦副进行了制动磨损试验,重点研究了钢的制动磨损机理,研究结果表明,钢的制动磨损形式主要是磨粒磨损、氧化磨损和粒着,因摩擦热的影响,制动后钢的摩擦表面出现热震开裂,表层组织过热甚至过烧,表面的粘着物由表向里扩散,钢在制动过程中还出现特有的浅层剥落,它是一个塑料性变形积累,裂纹裂成和扩展的过程。     

粉末熔渗制备C/C-ZrC-Cu复合材料的组织结构

以Cu-Zr混合粉末为熔渗剂,密度为1.4 g/cm3的多孔C/C复合材料为坯体,采用反应熔渗法制备C/C-ZrC-Cu复合材料,研究了复合材料的组织结构及物相组成,并对复合材料组织结构的形成机理进行了分析。结果表明:熔渗剂中Zr含量不同时,制备的复合材料均主要由C,ZrC和Cu相组成。随熔渗剂中Zr含量由50%增加到70%(质量分数),制备的复合材料中Cu含量逐渐降低,熔渗剂中Zr含量为60%时复合材料中ZrC含量最高(43.2%)。C/C复合坯体内的孔隙被反应生成的ZrC相及残余Cu相充分填充,炭纤维周围存在一层较致密的ZrC层,在远离炭纤维处,ZrC颗粒与Cu相呈混合分布状态。ZrC与C和Cu均有良好的界面结合状态,在ZrC颗粒长大和粗化过程中,形成了部分含内嵌Cu晶粒的较大ZrC颗粒。     

航空刹车副用C/C复合材料的氧化行为

对B(波音 ) 75 7和B76 7飞机用C/C复合材料刹车盘试样的氧化行为进行了研究。在实验温度范围内 ,B75 7的刹车盘材料氧化损失率与温度有三段式关系 ,而B76 7的有二段式关系 ,所对应的氧化敏感温度分别约为6 0 0和 70 0℃ ;在氧化敏感温度以上和以下氧化动力学曲线分别为直线型和指数型 ;B75 7刹车材料为 2层薄炭毡中间夹 1层纤维布组成的单元叠层构成 ,纤维布的纤维方向互成 90 ;B76 7刹车材料为无捻长纤维按一定角度旋转铺层 ,并在层面上辅加适量随机取向的短纤维束。材料氧化时首先在纤维与基体交界处氧化 ,基体炭氧化较深 ,纤维炭氧化成针尖状 ;但B75 7刹车材料的炭毡纤维氧化程度较深而成管状。     

大载荷连续压入及整体材料弹塑性行为的研究

用自制的具有新颖性的压入仪,对ＧＣｒ１５,４０Ｃｒ,２０Ｃｒ和退火纯铝等块状材料进行了大载荷连续加载,卸载压入实验,实验结果表明,大载荷压入时,加载曲线的载荷戌压入深度具有幂函数关系,卸载曲线的为自变量的幂函数,;材料硬度的测定值与载荷大小或压入深度无关,即不存在硬度的压痕尺寸效应。由大载荷连加载卸载曲线可得被测材料的塑性功、弹性功,性比和硬度等材料性能指标。     

石棉,半金属摩擦材料制动摩擦学行为的研究

在ＭＭ１０００磨损试验机上，对石棉、半金属与钢和铁钴镍碳化钨复合涂层组成的摩擦副进行了制动摩擦磨损试验，重点研究了石棉和半金属摩擦材料的制动摩擦学特性。研究结果表明，半金属比石棉摩擦材料抗热衰退性能和摩擦系数的稳定性好，耐磨性好；制动摩擦系数受到制动压力、速度和转动惯量的影响；在强制动条件下石棉的摩擦系数降低，而半金属的摩擦系数升高。制动后，石棉摩擦材料表面形成富铜集铁和有机物的碳化层；半金属摩擦材料磨损的抗力主要由钢纤维承担，磨损的主要形式为磨粒磨损、氧化磨损和粘着磨损并伴有有机物的分解与碳化     

C/ C坯体对 C/ C2Cu复合材料摩擦磨损行为的影响

采用无压熔渗方法制备炭纤维整体织物/炭2铜 (C/ C2Cu) 复合材料 , 在 MM22000型环2块摩擦磨损试验机上考察复合材料的摩擦磨损性能 , 利用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌 , 研究 C/ C坯体对材料的摩擦磨损行为的影响及机制。结果表明 : 随着 C/ C坯体密度的增加 , 摩擦系数及 C/ C2Cu材料自身和对偶的磨损量均降低 ; 采用浸渍/炭化 ( I/ C) 坯体的 C/ C2Cu材料摩擦系数及自身和对偶件的磨损量均高于采用化学气相渗透(CVI) 坯体的试样; 摩擦面平行于纤维取向的试样摩擦系数低于垂直于纤维取向的试样 , 但磨损率较高。     

B4C含量对ZrB2陶瓷微观结构及力学性能的影响

针对ZrB₂陶瓷粉末在球磨时易掺入ZrO2,影响ZrB₂陶瓷烧结致密化的问题,添加B₄C作为烧结助剂,采用无压烧结法制备ZrB₂陶瓷材料,研究B₄C含量(w(B₄C),下同)对材料微观形貌、硬度与抗弯强度的影响。结果表明,B₄C通过与晶粒表面的ZrO2发生反应,抑制ZrB₂晶粒粗化,减小晶粒尺寸,从而提高烧结致密度。随B₄C含量增加,ZrB₂陶瓷的晶粒尺寸和相对密度逐渐增大,抗弯强度和硬度先升高后降低。当w(B₄C)为7%时,ZrB₂晶粒细小,材料的抗弯强度和硬度(HV)达到最大,分别为242 MPa和12.65 GPa。w(B₄C)增加至9%时,出现晶粒异常长大,材料力学性能下降。     

用涂层压入仪测定薄膜与基体结合强度的探讨

用新颖的能连续加载、卸载并配有声发射监测的涂层压入仪,对薄膜与基体的结合强度进行了探讨。实验结果表明,膜或膜／基破坏的声发射信号各有特点,可区分压入过程中（含卸载）开裂和剥落及其对应的载荷值。压入法的临界载荷ｐｃ为加载过程中使膜发生初始剥落的外载,用涂层压入仪可精确测量。ｐｃ值对基体硬度和表面粗糙度的变化敏感。故用涂层压入仪可以实现用压入法考察膜／基结合强度。