真空吸浆法制备C/SiC复合材料及力学性能研究

以碳毡为预制体,将SiC粉末、酚醛树脂等搅拌成混合浆液,采用真空吸浆法制备C/SiC复合材料,测定其密度、孔隙率和力学强度,利用扫描电镜(SEM)研究其断裂面的微观结构并分析失效机制。结果表明:真空吸浆两次后C/SiC复合材料的致密性、力学强度随着浆料中SiC含量的增加均呈先增加后减小的变化趋势,其裂纹扩展过程包括纤维/基体脱粘、纤维桥连、纤维摩阻、裂纹偏转、纤维拔出等几种增韧增强机制。综合比较,当浆料中SiC含量为25%(质量分数)时,其致密性和力学性能最好,密度为1.31g/cm3,孔隙率为15.10%,抗弯强度和抗压强度分别达84.04MPa和74.22MPa,材料具有较好的韧性。

碳毡处理对碳毡水泥基复合材料力学性能影响

针对传统碳纤维水泥基复合材料存在的纤维分散和界面结合问题,以碳毡作为增强体,实现碳纤维在水泥基体的均匀分散,采用阳极电解氧化法对碳毡进行表面处理,改善纤维与基体的界面结合。然后用水泥浆料浸渍改性后的碳毡,制备碳毡水泥基复合材料。利用万能试验机测试抗弯强度和抗压强度,借助扫描电镜(SEM)分析碳纤维在水泥基体中的分散排列和表面处理后的微观结构。结果表明:碳纤维在基体中分散均匀且排列紧密,占比为12%左右。用阳极氧化法处理碳毡,在10%碳酸铵溶液中2 V电压电解3 min,碳毡改性效果最佳。样品养护7 d的抗弯强度为41 MPa,提升了36.7%,抗压强度为54.3 MPa,提升了8.6%。

真空吸注法制备C/SiC摩擦材料及其性能

以针刺碳毡为预制体,将成品SiC粉末、酚醛树脂机械搅拌成混合浆液,采用真空吸注法制备C/SiC摩擦材料,测定了不同SiC含量摩擦材料的致密性,利用销盘式摩擦磨损试验机研究了不同接触载荷工况下C/SiC摩擦材料的摩擦磨损性能,并采用USB电子显微镜观察其表面磨损形貌。研究结果表明:C/SiC复合材料的磨损率随着SiC含量的增加呈先减小后增大的变化趋势,其摩擦系数呈增加趋势,但随着接触载荷的增加其磨损率、摩擦系数均呈现先减小后增大的变化趋势。综合比较,当SiC含量为25%时,其复合材料的致密性、摩擦性能最好,磨损率为2.3×10^(-7)g·N^(-1)m^(-1),摩擦系数为0.42,密度达到1.28g/cm^3。

硅灰含量对碳毡/水泥复合材料摩擦学性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,硅灰为摩擦性能调节剂,采用浸渍法制备了不同硅灰含量碳毡/水泥复合材料,研究了硅灰含量对复合材料摩擦学性能的影响,分析了摩擦磨损机理。结果表明:随着硅灰含量的增加,复合材料的密度先增大后减小,摩擦因数和磨损率则先减小后增大;在摩擦过程中,摩擦表面温度随时间的延长均呈先升高后平稳的变化趋势,稳定后的温度随硅灰含量的增加先减小后增大;当硅灰质量分数为20%时,复合材料摩擦学性能最好,密度最大(1.53g·cm^(-3)),摩擦因数和磨损率最小,分别为0.55和5.32×10^(-6) g·N^(-1)·m^(-1),对应磨损表面上的磨痕短且浅,且存在由磨屑形成的均匀连续润滑薄膜。

C80型系列敞车用高摩合成闸瓦耐用性研究

本文基于分析大秦线C80型系列敞车用HGM-D型高摩合成闸瓦耐用性差的原因,根据闸瓦配方设计原理,设计出5组新型HGM-B型高摩合成闸瓦试验配方。根据试验配方压制闸瓦,通过洛氏硬度计、多功能材料试验机、轨道车辆用1:3缩比摩擦制动试验台,对新制高摩合成闸瓦进行物理力学及摩擦性能检测。根据检测结果分析最优配方,为进一步提高闸瓦耐用性提供了配方调整方案。

铁道货车用高摩合成闸瓦在线 运行后抽样分析

通过对太原局集团公司所属车辆段运行后高摩合成闸瓦使用性能进行问题统计,对容易出现金属镶嵌、贯穿裂纹、摩擦本体掉块等问题的原因和机理进行了分析、总结。以期为闸瓦生产和现场使用提供一定的理论参考。