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C/SiC复合材料具有低密度、耐高温、耐磨损等突出优点,是一种新型的摩阻材料。反应熔体浸渗法是制造低成本C/SiC摩阻材料最有发展潜力的工艺方法。本文以短切纤维为主,碳布叠层、针刺毡作为对比,通过反应熔体浸渗法制备三种不同预制体结构的C/SiC摩阻材料,研究各种因素对C/SiC摩阻材料结构和性能的影响,得到如下结论: (1) 制备了高致密度的C/SiC摩阻材料,其中开气孔率为3.4%—4.8%,体积密度为1.82—2.26g/cm~3。 (2) 揭示了C/SiC摩阻材料两类缺陷的产生原因。在热压过程中有大量氨气放出,由此导致试样中产生孔洞,甚至试样中心部位鼓起。在RMI工艺过程中,一些因素尤其是液态Si凝固时8.1%的体积膨胀易使试样产生裂纹。 (3) 测试了由RMI制备的短切纤维C/SiC摩阻材料的力学性能。其中压缩强度:107-257MPa,弯曲强度:56—86MPa,层间剪切强度:21—35MPa,拉伸强度:26MPa,材料强度已满足飞机刹车时对力学性能的要求。经多次模拟刹车试验后结构仍保持完整性,能抵抗刹车试验时的巨大热冲击。 (4) 揭示了C/SiC摩阻材料热扩散率的变化规律。随温度增加热扩散率降低;短切纤维和2D碳布叠层结构的摩阻材料平行方向的热扩散率为垂直方向的两倍;高密度碳毡预制体制成的摩阻材料热扩散率最高(室温时为0.34cm~2/s),远大于低密度碳毡预制体(室温时为0.1cm~2/s);石墨化和加入SiC对于短切纤维预制体摩阻材料的热扩散率影响显著。 (5) 揭示了C/SiC摩阻材料摩擦磨损性能的变化规律。增加压力和能载均使材料的摩擦系数及其稳定性有不同程度的下降;渗硅前石墨化处理使材料的摩擦性能大幅提高,其中摩擦系数从0.26提高到0.37,摩擦系数稳定性因数从0.46提高到0.56。加入SiC填料对材料的摩擦系数及其稳定性影响不大,但磨西北工业大学硕l了学位沦文损率增大;不同预制体对摩擦性能有一定影响,碳布叠层预制体材料的摩擦系数稳定性小于短切纤维。关键词:c/sic摩阻材料;反应熔体浸渗法;显微结构:力学性能;热扩散率;摩擦性能