C-C-SiC復合材料的制備及力學與摩擦性能研究.pdf

1、C/C-SiC復合材料即炭纖維增強基體碳和碳化硅陶瓷雙基體復合材料，具有密度低(≤2.40g/cm3)、耐高溫、抗氧化性好、摩擦系數(shù)高、耐磨且使用壽命長等優(yōu)點而受到廣泛關注和重視。本文在課題組已有的C/C-SiC復合材料制備工藝基礎上，以進一步縮短制備周期、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的C/C-SiC復合材料的新工藝。研究了C/C多孔體孔隙結構對熔滲的影響，不同處理工藝對C/C-SiC

2、復合材料力學性能及摩擦磨損性能的影響。研究結果表明:
　　(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熔滲過程有很大的影響: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。由毛細管力推導公式可知，周長/

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