碳碳復(fù)合材料保持架的研制.pdf

1、碳碳復(fù)合材料，即碳纖維增強(qiáng)碳基體的復(fù)合材料(C/C)，是新材料領(lǐng)域中重點(diǎn)研究和開發(fā)的一種新型、輕質(zhì)、耐高溫材料，它的顯著優(yōu)點(diǎn)包括：密度低、優(yōu)異的高溫力學(xué)性能及抗燒蝕性能、良好的減摩抗磨性能、較高的強(qiáng)度與模量。碳碳復(fù)合材料的優(yōu)異特性使其既可作為結(jié)構(gòu)材料承擔(dān)載荷，又可作為功能材料發(fā)揮作用，在航空和航天領(lǐng)域迅速得到應(yīng)用。
　　航空發(fā)動機(jī)主軸軸承的保持架承受滾動體對兜孔的沖擊力及自身的離心力。針對航空發(fā)展的需求及現(xiàn)有保持架材料的不足，其中

2、包括材料的密度大、摩擦系數(shù)與磨損量大等等，因此研究碳碳復(fù)合材料保持架具有重要意義。
　　論文對碳碳復(fù)合材料的制備工藝深入分析，選用碳纖維作為坯體材料，分別采用纖維編制布和準(zhǔn)3D纖維針刺制作兩種坯體預(yù)制體，然后采用化學(xué)氣相浸滲法和液相浸漬法相結(jié)合的方法做致密化處理，經(jīng)過碳化和石墨化，最后制備得到本實(shí)驗(yàn)所用的五種碳碳復(fù)合材料。
　　建立了航空發(fā)動機(jī)主軸軸承保持架受力模型，分析了保持架與軸承其他元件之間的受力和動態(tài)特性，研究了工況

3、參數(shù)對保持架兜孔沖擊力及工作溫度的影響，明確了保持架對碳碳復(fù)合材料研制的基本要求。
　　對碳碳復(fù)合材料的進(jìn)行性能測試，得到了硬度與密度的關(guān)系。通過沖擊實(shí)驗(yàn)，研究了材料的沖擊條件下斷裂行為?；诶鞂?shí)驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變曲線，獲得了復(fù)合材料的拉伸形變規(guī)律。在常溫、高溫變載荷條件下，對五種碳碳復(fù)合材料進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)，得到碳碳復(fù)合材料具有摩擦系數(shù)低、磨損率小、高溫性能好等特性。
　　結(jié)合材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及保持架的受力、動態(tài)性能分析，選取一