C-C-SiC復(fù)合材料的制備及力學(xué)與摩擦性能研究.pdf

1、C/C-SiC復(fù)合材料即炭纖維增強(qiáng)基體碳和碳化硅陶瓷雙基體復(fù)合材料，具有密度低(≤2.40g/cm3)、耐高溫、抗氧化性好、摩擦系數(shù)高、耐磨且使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注和重視。本文在課題組已有的C/C-SiC復(fù)合材料制備工藝基礎(chǔ)上，以進(jìn)一步縮短制備周期、優(yōu)化工藝路線和降低生產(chǎn)成本等為目的，探索了采用浸漬-模壓-熔滲法制備短炭纖維增強(qiáng)的C/C-SiC復(fù)合材料的新工藝。研究了C/C多孔體孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)熔滲的影響，不同處理工藝對(duì)C/C-SiC

2、復(fù)合材料力學(xué)性能及摩擦磨損性能的影響。研究結(jié)果表明:
　　(1)以浸漬-模壓法制備的短纖維C/C多孔體經(jīng)一次增密后密度可以達(dá)到1.29 g/cm3，孔隙率27.09％。與整體氈多孔體、全網(wǎng)胎C/C多孔體相比短炭纖維模壓制備的C/C多孔體的纖維分布與孔徑分布更均勻，閉孔較少。
　　(2) C/C多孔體中孔的類型和形狀對(duì)熔滲過(guò)程有很大的影響:上閉孔最不利于液Si的滲入，通孔和彎孔有利于液Si的滲入。由毛細(xì)管力推導(dǎo)公式可知，周長(zhǎng)/

3、面積比越大的孔毛細(xì)管力越大。由短纖維浸漬-模壓法制備的C/C多孔體中孔隙多為細(xì)長(zhǎng)棒狀，周長(zhǎng)/面積比較大，有利于熔滲。
　　(3)短炭纖維增強(qiáng)C/C-SiC復(fù)合材料平行方向和垂直方向抗壓強(qiáng)度分別在90.3～227.0MPa、47.1～137.9MPa之間，彎曲強(qiáng)度為69.03～93.37MPa，沖擊韌性在6.1～11.0KJ/m2范圍內(nèi)。
　　(4)短炭纖維增強(qiáng)C/C-SiC復(fù)合材料摩擦系數(shù)在0.25～0.54內(nèi)變動(dòng)，磨損量在