预浸涂对航空刹车副用C/C复合材料抗氧化涂层性能的影响

采用在C/C复合材料基体表面预先浸涂浸渍剂 ,再涂刷涂层并进行涂层固化处理的工艺方法 ,可制备出抗氧化性能良好的涂层。预浸涂处理可使C/C复合材料的起始氧化温度提高近 2 0 0℃。单独预浸涂以硼酸或TEOS为主的浸渍剂后 ,试样抗氧化效果不明显 ,而预浸涂以磷酸或磷酸 +硼酸混合液为主的浸渍剂效果较好 ,90 0℃ ,2h静态氧化质量损失率分别为 0 .4 0 %和 0 .33%。并对以硼酸 。

C/C复合材料航空刹车副表面防氧化涂料的研制

以磷酸 ,磷酸盐 ,SiC ,SiO2 ,B4 C和含硼化合物等为原料研制了以硅、硼化合物为主的多组分陶瓷混合物涂料。采用该涂料以刷涂的方式制备的C/C复合材料复合涂层具有显著的防氧化效果。研究表明 ,涂覆有涂层的C/C复合材料试样在 90 0℃氧化 10h后 ,其氧化损失率为 10 .37% ;试样在空气中 90 0℃ ,3min 室温 ,2min急冷急热 ,如此在 10h内循环 10 0次后 ,氧化损失率为 8.41%。涂层与基体结合牢固 ,一直保持完好 ,没有发生剥落 ,具有耐高温、热稳定性好、耐腐蚀的优点 ,没有烧损和大量蒸发等现象 。

航空刹车副用C/C复合材料的氧化行为

对B(波音 ) 75 7和B76 7飞机用C/C复合材料刹车盘试样的氧化行为进行了研究。在实验温度范围内 ,B75 7的刹车盘材料氧化损失率与温度有三段式关系 ,而B76 7的有二段式关系 ,所对应的氧化敏感温度分别约为6 0 0和 70 0℃ ;在氧化敏感温度以上和以下氧化动力学曲线分别为直线型和指数型 ;B75 7刹车材料为 2层薄炭毡中间夹 1层纤维布组成的单元叠层构成 ,纤维布的纤维方向互成 90 ;B76 7刹车材料为无捻长纤维按一定角度旋转铺层 ,并在层面上辅加适量随机取向的短纤维束。材料氧化时首先在纤维与基体交界处氧化 ,基体炭氧化较深 ,纤维炭氧化成针尖状 ;但B75 7刹车材料的炭毡纤维氧化程度较深而成管状。

碳/碳复合材料在高能刹车副中的应用

碳／碳材料是碳基体用碳纤维增强的复合材料，它具有良好的韧性、导热性和导电性能，耐腐蚀、耐磨蚀性好，大量应用在飞机高能刹车副作热库材料，本文介绍了Ｃ／Ｃ复合材料用作高能刹车热库时，较钢、铍等金属材料有优势。还介绍了Ｃ／Ｃ材料的有关制造方法和抗氧化工艺等。

石油钻机盘式刹车副材料选配的实验研究

在 MMW- 1型摩擦磨损试验机上 ,通过变温摩擦磨损特性试验 ,对优选出的 2种刹车盘表面堆焊材料和研制出的 2种刹车块材料进行了选配 ,并对各刹车副的摩擦学性能进行了分析与评价 .结果表明 ,摩擦偶件对刹车副材料的摩擦学性能有一定的影响 ,因此在进行材料的选配试验时应考虑偶件的匹配问题 .优选出的 2种表面堆焊材料与所研制的 2种刹车块材料组成摩擦副时具有较高的平均摩擦系数和热摩擦系数以及优良的高温耐磨性能 ,其中第二种表面堆焊材料与所研制的第二种无石棉刹车块材料组成摩擦副时的摩擦学性能指标最优 。

飞机制动过程中刹车副温度场的数值模拟

基于三维循环对称有限元模型,阐述飞机刹车副制动过程中温度场的计算方法;讨论边界条件和各相关参数的确定方法;应用有限元软件ANSYS对粉末冶金飞机刹车副温度场进行仿真,研究摩擦材料物性参数对温度场的影响。研究结果表明:1)增大摩擦材料热导率和增大其蓄热能力都能降低刹车副最高温度值,但蓄热能力对刹车副最高温度影响更大;2)测温点最高温度出现时刻主要跟摩擦材料热扩散率有关,热扩散率越大,测温点温度达到最大值所用时间越短;3)保持其他参数不变,增大摩擦材料热导率能降低摩擦片轴向最大温度梯度,而增大其蓄热能力却使摩擦片轴向最大温度梯度增大。

刹车条件对航空刹车副钢对偶组织的影响

欧美飞机常使用的粉末冶金航空刹车副选用粉末冶金刹车材料和钢对偶材料配对作为摩擦偶以达到制动目的 ,而钢对偶材料的组织在使用过程中的变化反映了航空刹车副所经历的刹车过程累计状况 ,并影响刹车副的正常制动性能 .作者研究了正常着陆刹车、中止起飞、极限磨损状态中止起飞这 3种刹车条件下 ,粉末冶金航空刹车副钢对偶材料 30CrSiMoVA的组织变化情况 ,并初步比较了不同组织状况下刹车副的摩擦磨损性能 .研究结果表明 :在 3种条件下 ,表面均形成了塑性变形区 ;在正常着陆条件下 ,内部组织由回火索氏体转变为板条状马氏体 ;而在中止起飞和极限磨损状态中止起飞条件下 ,钢对偶材料组织则发生更为显著的变化 ,体现在恢复性试验中 ,刹车压力需求明显增大 .

飞机刹车副钢对偶材料改进研究

研究了锻造对飞机刹车副动片钢对偶材料摩擦磨损性能与组织的影响。结果表明，锻造提高了动片钢对偶材料的耐磨性和抗收缩性。

飞机刹车副制动过程中温度场的数值计算

为获取刹车副制动过程中温度分布情况,应用有限元软件ANSYS8.0对飞机刹车副温度场进行了仿真计算。基于三维循环对称有限元模型,阐述了飞机刹车副制动过程中温度场的计算方法;讨论了边界条件和各相关参数的确定方法。结果表明:在制动开始阶段,刹车副温度迅速上升,高温区集中在摩擦面表层附近,全制动过程刹车副最高温度为890℃,出现在制动开始后13秒左右;监测点最高温度出现在57秒左右,为459℃,随后开始较长时间的降温过程。仿真结果与试验数据基本相符,证明了该三维有限元模型及其温度场计算方法的有效性。

石油钻机盘式刹车副材料及其筛选的试验研究

开发性能优良的盘式刹车副摩擦材料是石油钻机盘式刹车技术中的一项技术关键。本文选用了５种刹车盘材料分别和２种刹车块材料对偶进行摩擦学特性试验，并对各刹车副的摩擦系数及其稳定系数和波动系数以及磨损率进行了分析。试验表明，Ｂ堆焊材料的摩擦磨损性能总体优于Ａ堆焊材料，Ｋ_２刹车块材料具有较好的摩擦学特性。刹车副 Ｐ２０，Ｂ／Ｋ２和 Ｐ３５，Ｂ／Ｋ２的摩擦磨损性能明显优于其它各刹车副材料，可作为初步优选的刹车副材料。

对偶材料对航空刹车副摩擦性能的影响

介绍了粉末冶金对偶和合金钢对偶对航空刹车副摩擦性能的影响 ,对进口刹车副原件和作者所研制的材料进行了摩擦性能试验。结果表明 ,在设计着陆和服役使用条件下 ,与粉末冶金对偶配对使用的刹车副摩擦系数较高 ;在中断起飞条件下 ,则与合金钢配对使用的刹车副摩擦系数要高一些。摩擦材料的磨损 ,在设计着陆条件下 ,与合金钢配对使用的材料磨损比与粉末冶金对偶配对使用的材料磨损大得多 ;服役使用条件下 ,两者的磨损大体相当。作者对这种摩擦性能的差别进行了分析 ,认为造成这种差别主要原因是粉末冶金对偶含有较多的孔隙和石墨。

航空刹车副极限能量试验方法

介绍了航空刹车副极限能量的试验方法以及确认刹车失效的方法．作者根据刹车副加速停止试验时刹车片产生熔化的现象和刹车力矩曲线变化的特征以及刹车副失效后的摩擦行为，提出了判断极限能量试验后刹车副失效与否的３种方法，并介绍了最大刹车压力的确定和试验初始能量的选取．用这种方法对波音７３７型飞机Ｇｏｏｄｒｉｃｈ刹车副和国产替代件进行了试验．结果表明，只需进行较少的试验便可找到刹车副的极限能量，可节约试验费用．

航空刹车副国产动盘回收复用研究

为探讨航空刹车副国产动盘回收复用的可行性 ,对已历经 6 0 0多次起降使用后的某飞机国产刹车副动盘进行了外观检测、力学性能检验和金相组织观察 ,并与新动盘进行对比 .通过检测动盘的外观、尺寸、质量、盘面硬度和微观组织发现 ,国产动盘在经历第 1个寿命周期后 ,盘质量减少 0 .79～ 0 .90kg ,厚度减少 0 .86～ 1.2 3mm ,洛氏硬度 (HRC)平均下降 1～ 2 ,外观形状有一定程度的收缩变形 ,但新旧动盘工作面的金相组织基本未变 ,只是旧动盘中的气孔、缩孔和疏松等缺陷比新动盘的少 .这种旧国产动盘的关键参数仍在可用范围内 ,只要经过少量的检测和适当的维修 。

航空刹车副用C/C复合材料氧化行为研究

对波音757飞机用Dunlop和波音767飞机用BF Goodrich生产的C/C复合材料刹车盘试样的氧化行为进行了研究,研究结果表明:在氧化试验温度范围内,B757刹车盘材料氧化失重与温度具有三段式关系,而B767刹车盘材料具有二段式关系,它们各自对应的氧化敏感温度分别约为600℃,700℃;在氧化敏感温度以下氧化动力学曲线为直线型,在敏感温度以上曲线为指数型;通过较深程度的氧化可清晰地观察C/C复合材料纤维骨架的结构层次,E757刹车材料为二层薄炭毡中间夹一层纤维布组成的单元叠层构成,纤维布的纤维方向互成90°;B767刹车材料为无捻长纤维按一定角度旋转铺层,并在层面上铺加适量随机取向的短纤维束;材料氧化时首先在纤维与基体交界处氧化,基体炭氧化较深,纤维炭氧化成针尖状;但B757材料的炭毡纤维氧化程度较深而成管状。

系统分析法在改善钻机刹车副的磨损特性上的应用

钻机刹车副可视为一个开放的、离散的、控制论的和非稳态的摩擦学系统,其失效是因为在起下钻作业时刹车副摩擦表面受周期性热负荷作用产生磨损和热裂。改善刹车副磨损特性的基本措施是优化设计参数和操作参数以及优选刹车副配对材料。根据温度准则,刹车副的理论升温特性曲线或临界摩擦功率曲线可用于优选上述参数。定速模拟试验推荐M/18—68、M/CM1和W/18—68为最优刹车副配对材料。

石油钻机盘式刹车副材料筛选的灰色关联分析

在对 6种刹车盘和 2种刹车块材料组成的摩擦副进行变温摩擦磨损试验的基础上 ,将灰色关联法引入刹车副材料的筛选 ;在综合分析刹车副材料各性能指标的基础上 ,将待筛选的刹车副材料的摩擦学性能用灰色关联度进行量化 ;通过比较各刹车副关联度大小 ,用定量排序法对各刹车副材料的性能作出综合评价 ,从而筛选出性能优良的刹车副摩擦材料 .结果表明 ,B堆焊材料是最优的刹车盘材料 ,K2 刹车块材料可作为最优的刹车块材料 ,刹车副 P2 0 ,B/ K2 、P3 5,B/ K2

试验条件对两类航空刹车副摩擦性能的影响

介绍了试验条件对粉末冶金对偶和合金钢对偶两类航空刹车副摩擦性能的影响。试验结果表明 ,在设计着陆和服役使用条件下 ,与粉末冶金对偶配对使用的刹车副摩擦系数较高 ;在中断起飞条件下 ,则与合金钢配对使用的刹车副摩擦系数要高一些。摩擦材料的磨损 ,在设计着陆条件下 ,与合金钢配对使用的材料磨损比与粉末冶金对偶配对使用的材料磨损大得多 ;服役使用条件下 ,两者的磨损大体相当。作者对这种摩擦性能的差别 ,进行了摩擦机理的分析。

制动条件对粉末冶金航空刹车副钢对偶金相组织的影响

欧美飞机常使用的粉末冶金航空刹车副选用粉末冶金刹车材料和钢对偶材料配对作为摩擦偶以达到制动目的,而其钢对偶材料组织在使用过程中的变化一方面反映了航空刹车副所经历的刹车过程累计状况,另一方面也将影响刹车副的正常制动性能.作者研究了不同制动条件如正常着陆刹车、中止起飞、极限磨损状态中止起飞等3种条件下,粉末冶金航空刹车副钢对偶材料30CrSiMoVA的组织变化情况,并初步比较了不同组织状况下刹车副的摩擦磨损性能.研究结果表明,在3种条件下,表面均形成了塑性变形区.在正常着陆条件下,内部组织由回火索氏体转变为板条状马氏体;而在中止起飞和极限磨损状态中止起飞条件下,钢对偶材料组织则发生更为显著的变化.体现在恢复性试验中,刹车压力需求明显增大.

对偶材料对航空刹车副摩擦性能的影响

介绍了粉末冶金对偶和合金钢对偶对航空刹车副摩擦性能的影响,对进口刹车副原件和作者所研制的材料进行了摩擦性能试验,结果表明:在设计着陆和服役使用条件下,与粉末冶金对偶配对使用的刹车副摩擦因数较高;在中断起飞条件下,则与合金钢配对使用的刹车副摩擦因数要高一些,摩擦材料的磨损,在设计着陆条件下,与合金钢配对使用的材料磨损比与粉末冶金对偶配对使用的材料磨损大得多;在服役使用条件下,两者的磨损大体相当,作者对这种摩擦性能的差别进行了分析,并认为造成这种差别的主要原因是粉末冶金对偶含有较多的孔隙和石墨。

锻造工艺对航空刹车副钢对偶材料性能和组织的影响

比较研究了单向和三向自由锻造对航空刹车副动片钢对偶材料性能和组织的影响。研究结果表明,由于航空刹车副制动的特殊要求,与常规锻造材料相反的是:具有较好组织分布的三向自由锻造材料在摩擦磨损性能和抗收缩不均匀性方面比单向自由锻造效果差。