前驱体对C/C复合材料的致密化和性能的影响

研究了分别以甲烷和丙烯为前驱体对制备C/C复合材料的新型ICVI工艺致密化速率及组织结构和力学性能的影响。考察了密度与致密化时间之间的变化规律和密度分布,采用偏光显微镜和扫描电镜观察材料的组织结构和试样的断口形貌,利用三点弯曲实验测定材料的弯曲强度。实验结果表明:在致密化时间100h前,以甲烷为前驱体,C/C复合材料的致密化速率比丙烯为前驱体时低,100h后致密化速率发生逆转;以甲烷为前驱体所得C/C复合材料的密度梯度小,组织结构为粗糙层,弯曲强度为250.87MPa,模量为29.29GPa;而以丙烯为前驱体所得C/C复合材料的密度梯度大,组织结构为光滑层,弯曲强度为102.75MPa,模量为11.42GPa。因此,相对而言甲烷作为制备C/C复合材料的前驱体优于丙烯。

ICVI工艺参数对C/C复合材料快速均匀致密化的影响

综述了在等温、等压化学气相沉积(ICVI)工艺中前驱体种类、滞留时间(τ)、AS/Vr比、前驱体分压、沉积温度以及H2在热解炭沉积中的作用对C/C复合材料快速均匀致密化的影响,重点讨论了前驱体滞留时间(τ)的精确控制对ICVI的影响。指出滞留时间(τ)不宜过长,否则会导致扩散控制。另外还特别强调AS/Vr比控制着复杂的气相反应(均相反应)和表面反应(异相反应)之间的竞争过程,是调节其它参数的前提。

孔隙率对碳纤维增强纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

碳纤维增强纸基摩擦材料是应用于汽车自动变速器中的一种新型湿式摩擦材料.在固定原材料配比和含量的基础上,通过改变摩擦材料厚度,制备出几种孔隙率不同的碳纤维增强纸基摩擦材料.采用液体渗透法测试摩擦材料的孔隙率.利用扫描电镜观察试样形貌.通过惯量试验机研究孔隙率对碳纤维增强纸基摩擦材料湿态摩擦磨损性能的影响.试验结果表明:短切碳纤维在树脂基体中均匀分散,相互桥接,形成了大小不一的贯穿性孔隙;随着孔隙率的增大,摩擦力矩曲线趋于平稳;动摩擦系数升高,静摩擦系数降低,磨损率增大.

Al_2O_3含量对碳纤维增强纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用造纸工艺制备出4种不同Al2O3含量的碳纤维增强纸基摩擦材料。通过液体渗透法测试了摩擦材料的孔隙率。利用扫描电镜和金相显微镜观察试样形貌。通过惯量试验机研究了Al2O3含量对碳纤维增强纸基摩擦材料湿态摩擦磨损性能的影响。结果表明:碳纤维在树脂基体中均匀分散,形成了大小不一的贯穿性孔隙;Al2O3含量对摩擦材料的孔隙率影响较小;随着Al2O3含量的增大,摩擦力矩曲线趋于平稳,摩擦因数升高,磨损率增大。

石墨含量对纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用湿法工艺制备不同石墨含量的纸基摩擦材料,通过惯量试验方法研究石墨含量对纸基摩擦材料的力矩曲线及动、静摩擦系数和磨损率的影响规律;利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌并分析其磨损机理.结果表明:随着石墨含量增加,摩擦力矩曲线尾部翘起程度减小,趋于平整;动、静摩擦系数降低,磨损率减小;不含石墨的纸基摩擦材料的磨损表面分布着尺寸较大磨粒且出现微裂纹;随着石墨含量增加,摩擦表面形成了润滑性能良好的固体润滑膜,从而降低了材料的磨损率.

增强纤维对纸基摩擦材料性能的影响

分别以碳纤维、芳纶纤维和纤维素纤维为增强体,采用湿法工艺制备出3种纸基摩擦材料。借助扫描电镜、热重分析仪和摩擦磨损性能试验机研究不同增强纤维纸基摩擦材料的微观形貌、耐热性能和摩擦磨损性能。结果表明:增强纤维在树脂基体中随机分布,形成大小不一的孔隙;纸基摩擦材料的热失重过程可以分为4个阶段,碳纤维增强纸基摩擦材料的第一阶段失重量仅为1.3%,耐热性能优异;在压力和转速变化条件下,碳纤维增强纸基摩擦材料动摩擦因数的稳定系数分别为91.7%和97.3%,磨损率为2.56×10-5mm3/J,远优于其他2种纤维增强的纸基摩擦材料。

陶瓷纤维含量对一种纸基摩擦材料性能的影响

纸基摩擦材料是一种采用造纸工艺生产的广泛应用于汽车、摩托车等机械传扭装置中的重要功能材料。在一种碳纤维增强纸基摩擦材料的基础上,引入了陶瓷纤维来代替芳纶纤维,制备了编号为0#-4#的5个试样。采用惯量摩擦性能测试、力学性能测试以及SEM等手段,研究了陶瓷纤维含量对纸基摩擦材料性能的影响。结果表明,随着陶瓷纤维含量的增加,材料的抗拉强度呈先减小后增大的趋势,耐热性能得到一定程度的提高。陶瓷纤维含量为2.35%的1#试样纤维分散均匀,形成了一定的材料孔隙,材料制动时间较短,制动过程较平稳,动、静摩擦系数较无陶瓷纤维的0#试样有较大提高。总体来说,当陶瓷纤维含量为2.35%时,试样具有较好的性能。