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 ;

C/C航空刹车材料的摩擦性能与组织结构初探

研究了航空刹车用 C/C复合材料基体中的不同气相沉积炭的显微组织对摩擦性能的影响。实验结果表明 :CVD炭的显微组织对材料的摩擦磨损性能有着重要的影响 ;

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。

载气对CVIC/C材料密度和热解炭结构分布的影响

采用定向流动热梯度CVI工艺,以丙烯作炭源气,以针刺炭纤维整体毡作预制体分别研究了加氢气和氮气作载气对C/C复合材料密度和热解炭结构分布的影响。结果表明,载气对热梯度CVI C/C材料密度和热解炭结构沿径向分布的均匀性有重要影响。当其它工艺条件相同时,经过400 h的沉积,采用N2作载气时所得炭盘的平均体密度为1.54 g/cm3,炭盘密度沿径向分布的偏差Δρ为0.24 g/cm3,在炭盘的外侧易形成SL结构热解炭;而采用H2作载气时,可以得到平均体密度为1.67 g/cm3、热解炭结构分布高度均匀的全RL结构PyC基C/C复合材料,且炭盘密度沿径向分布的偏差Δρ仅为0.11 g/cm3,密度分布均匀性提高一倍以上。不管是采用N2还是H2作载气,炭盘的密度沿周向分布都十分均匀(Δρ≤0.02 g/cm3),且炭盘的较低密度部位均位于中间偏内侧。

C/C复合材料摩擦磨损性能的研究

本文对同一种C/C复合材料 ,经过不同温度最终热处理后的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 ,热解炭的晶粒逐渐长大 ,层面间距缩小 ,石墨化度有较大提高 ,从而使得C/C复合材料的摩擦表面逐渐形成薄而致密的自润滑膜 ,磨损量下降明显。平行纤维方向和垂直纤维方向上的导热系数均有明显上升 ,使得C/C复合材料刹车盘力矩稳定 ,峰谷比缩小 ,有利于制动平稳 ;在 180 0℃热处理的材料的磨损主要是由于氧化造成的 ,说明 180 0℃的热处理温度过低 ,对C/C复合材料的各项性能无影响。

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.

碳/碳复合材料机轮刹车盘机加工工艺探讨

简述了碳/碳复合材料坯体组成、增密原理、机械性能及材料使用特性。并以飞机机轮刹车盘为例,对该材料主要机加工工序(车削加工、钻削加工)进行工艺探讨。通过对坯体受力情况和破坏形式的分析,采取相应防范措施,有效地解决了该材料机加工中出现的问题。

炭/炭复合材料生产线人员优化组合探讨

炭/炭复合材料生产在我国才开始起步,如何搞好炭/炭复合材料生产线的建设在进行探索中。据此,根据现有炭/炭复合材料生产的工艺流程、技术及设备,以年产5 000盘飞机机轮炭/炭刹车盘生产线为例,介绍了其工艺流程和人员的优化组合情况,明确各个岗位的职责,对如何充分发挥员工的积极性和主动性,合理调配和使用人员等方面作了一些探讨。

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。