热处理温度对炭/炭复合材料性能的影响

对同一种炭/炭复合材料,经过不同温度热处理后的微观结构、石墨化度、导热系数、抗弯强度和摩擦磨损性能进行了对比研究。试验表明:随着最终热处理温度的提高,易石墨化的热解炭偏振光下光学活性增强,而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化;炭/炭复合材料的晶粒逐渐长大,层面间距缩小,石墨化度有较大提高;平行炭布方向的导热系数和垂直炭布方向的导热系数均有上升。同时,由于基体炭与炭纤维两者热膨胀系数的差别,热处理温度的提高,降低了基体与增强纤维的的结合强度,使炭/炭复合材料的抗弯强度降低。试验还表明:随着热处理温度的提高,炭/炭复合材料的摩擦表面逐渐形成薄而致密的自润滑膜,摩擦系数在经过一个峰值后趋于平稳状态,磨损量下降明显。经1800℃热处理的质量损失主要是由氧化造成的。

最终热处理对炭/炭复合材料摩擦磨损性能的影响

对同一种炭/炭复合材料,经过不同温度最终热处理后的微观结构、石墨化度、导热系数和摩擦磨损性能进行了对比研究。试验表明:随着最终热处理温度的提高,易石墨化的热解炭偏振光下光学活性增强,而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化;炭/炭复合材料的晶粒逐渐长大,层面间距缩小,石墨化度有较大提高;平行纤维方向的导热系数和垂直纤维方向的导热系数均有上升。另外,试验表明:随着热处理温度的提高,炭/炭复合材料的摩擦表面逐渐形成薄而致密的自润滑膜,摩擦系数在经过一个峰值后趋于平稳状态,磨损量下降明显。在1800℃热处理的材料的失重主要是由于氧化造成的,说明1800℃的热处理温度过低,对炭/炭复合材料的各项性能无影响。

不同C/C复合材料飞机刹车盘基本性能的对比分析

通过对比分析Dunlop、B.F.Goodrich、Missier、Bendix和中南大学粉末冶金研究所制备的几种炭/炭复合材料的显微组织、石墨化度、导热系数、洛氏硬度、抗压、抗弯、层间剪切强度、摩擦磨损性能后,得出如下结论:C/C复合材料作为一种性能优良的制动材料,必须具有合理的炭纤维骨架结构,一定比例的粗糙层气相沉积炭结构,较高的石墨化度和垂直摩擦面方向上的导热系数;我国具有自己知识产权的C/C复合材料飞机刹车盘的研制工作已取得了较大的进展和突破,其各项性能指标与国外同类产品性能相当。

热处理温度对炭/炭复合材料性能的影响

对同一种炭/炭复合材料,经过不同温度的最终热处理后的微观结构、石墨化度和抗弯强度进行了对比研究.研究结果表明:随着最终热处理温度的升高,在偏振光下,易石墨化的热解炭光学活性增强,而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化;炭/炭复合材料的晶粒逐渐长大,层面间距逐渐缩小,石墨化度有较大幅度的提高;同时,由于基体炭与炭纤维的热膨胀系数存在差别,随着热处理温度的升高,基体与增强纤维的的结合强度降低,使炭/炭复合材料的抗弯强度降低,但材料的应变性增强,材料的断裂形式由脆断转为假塑性断裂.

炭/炭复合材料制造硅晶体生长坩埚初探

多晶硅用直拉法(CZ)或磁场直拉法(MCZ)拉制成单晶硅棒。晶体生长炉热场零件中的石墨发热体、坩埚等在机械应力和热应力的综合作用下发生变形或损坏造成失效,更换频繁。选用纯度高的炭纤维制成待制件的多孔坯体,经过增密、纯化处理制成炭/炭复合材料坩埚。试制的两体12"炭/炭复合材料坩埚进行了工业性试验。炭/炭复合材料机械强度高、耐热冲击性能和化学稳定性好,其使用寿命大大高于高纯石墨坩埚。两体的连接止口的氧化侵蚀限制了坩埚的使用寿命。单晶硅设备的大型化、炭/炭复合材料势必成为晶体生长炉热场零件的必选材料。

CF/CVD/树脂炭复合材料的摩擦性能

采用针刺炭纤维整体毡作为骨架 ,经 CVD致密、树脂浸渍固化增密及炭化、石墨化后制得C/ C复合材料。研究了 CVD炭和树脂炭含量对摩擦性能的影响。实验结果表明 :CVD炭具有典型显微组织是材料具有良好摩擦性能的保证 ;C/ C复合材料中加入适量的树脂炭不会影响材料的摩擦性能 ;

飞机炭刹车盘的快速气相沉炭

研制了热梯度定向气流法制备炭 /炭复合材料飞机刹车盘的设备 ,通过对气相沉炭工艺的优化 ,可以达到快速气相沉炭的目的。设备的能源消耗低 ,原料气的有效利用率高 ,材料的热导率高 ,磨擦性能好 ,炭盘的生产成本低。