原文传递
汽车制动用C/C-SiC复合材料的制备及性能研究
| 论文题名： | 汽车制动用C/C-SiC复合材料的制备及性能研究 |
| 关键词： | 汽车制动;复合材料;反应烧结;增密处理;纤维分布 |
| 摘要： | 本文在综述汽车制动材料研究进展及C／C-SiC复合材料主要制备工艺的基础上，以短纤维替代连续纤维编制体，通过模压成型—反应烧结制备了C／C-SiC复合材料，并对C-Si反应机理和材料性能进行了较深入的研究和探讨。主要内容和结论如下： 1)以短炭纤维、石墨粉、硅粉及粘结剂为原料均匀混合，经低温热压成型，800℃炭化处理，1500℃反应烧结制得C／C-SiC复合材料，再通过增密处理制备除了致密度达到80％以上，密度大于1.8g／cm<'3>的C／C-SiC复合材料。同时借助扫描电镜(SEM)、X射线能谱(：EDAX)、X射线衍射(XRD)、金相显微镜(OM)等测试手段，研究分析了材料的组成、形貌及纤维与基体界面，探讨了热处理时C-Si反应机理。 2)对复合材料在制动受载过程中涉及到的压缩、剪切和弯曲等力学性能进行测试，讨论了材料的破坏机理，研究了纤维分布状况、增密效果及SiC含量等因素对材料力学性能的影响。结果表明：纤维的分布状况决定材料的弯曲失效模式；材料致密度对压缩、剪切性能的影响呈相似的变化趋势。 3)借助MM—1000型摩擦试验机对C／C-SiC复合材料进行了摩擦磨损性能测试，考察了干态和湿态两种状态下的摩擦磨损性能，研究了基体致密度、SiC含量及环境湿度对材料摩擦行为的影响及相关的摩擦磨损机理。结果表明：基体致密度越大，复合材料磨损率越低；随SiC含量的增加，摩擦系数增加；材料在湿态下仍然能维持0.3的高摩擦系数。 4)依据汽车行业标准QC／T582进行汽车模拟制动实验，考察了复合材料的摩擦磨损性能。研究发现材料具有较高的摩擦系数(0.3～0.5)和优异的抗衰退性能，衰退率低于15％，衰退恢复差率接近0；高SiC含量(27vol％)能够在单位摩擦面上提供更多的硬质支撑点，因此有利于提高材料的摩擦系数及其稳定性。 5)在汽车模拟制动实验的基础上，选择综合性能较好的试样，考察了定速状态下，其摩擦系数维持恒定的能力。结果表明：在100～350℃的相同温度下，材料的摩擦系数在0.55～0.65之间波动，较为稳定；摩擦系数对温度变化不很敏感，不同温度下的摩擦系数基本没有发生变化(小于0.05)；磨损率随温度的升高而降低。 |
| 作者： | 吴庆军 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 熊翔;肖鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
相关文献
检索历史
应用推荐
