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随着交通、运输机械速度和承载能力的提升,对刹车材料的性能提出了越来越高的要求。近年来,一种新型的复合材料——网络交叉复合材料引起了人们的注意。它以SiC和金属互为支撑骨架制成三维网络SiC陶瓷／金属复合材料。该新型复合材料能充分发挥SiC陶瓷密度低、高硬度、高耐磨和高耐热性的优点以及金属材料高强度、高韧性的特点。在三维网络SiC/金属复合材料中,骨架与基体之间的界面强烈地影响着该材料的性能,因此SiC骨架和基体金属界面反应的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文主要研究了SiC/20Cr复合材料界面的组织结构和形成机理、该材料作为摩擦副的动片的台架摩擦特性以及台架实验后该复合材料界面组织结构的变化。结果表明：(1)三维网络SiC/20Cr复合材料中,SiC骨架和20Cr基体结合紧密,界面反应区主要由SRZ、MRZ和C-PFZ三个主要区域构成。与SiC相邻的SRZ主要由石墨、Fe3Si基体构成；与合金相邻C-PFZ主要由a-Fe(Si)构成；在SRZ和C-PFZ之间的MRZ主要由Fe(Si)基体、(Cr,Fe)7C3型化合物、片状石墨和球状石墨和Fe3C构成。(2)在SiC/20Cr界面反应区中,SiC分解产生的C、Si原子和钢中金属原子的反应具有选择性。因为C-Cr的亲和性大,C原子总是优先地向富Cr的合金一侧扩散,并有选择地与Cr反应,形成M7C3型化合物,构成MRZ。而绝大多数的Si原子则与合金中的Fe原子反应形成Fe3Si,构成SRZ的基体。在反应区中,C原子的扩散速率大于Si原子。(3)三维网络SiC/20Cr界面发生固相反应受Fe在反应区中的扩散所控制。在短时间的液相反应中形成的石墨、Fe3Si以及Cr的碳化物都能有效的阻止Fe扩散,降低反应速率,从而达到控制界面发生固相反应的目的。界面的反应以液相反应为主由于生成物的阻挡,固相反应很难进行。固相扩散对界面产物的均匀化和有序化起到了很大的作用。(4)惯性动力台架实验表明,该复合材料作为动片组成的摩擦付其力矩曲线平滑、摩擦系数稳定、抗磨损性好,并具有良好的抗热震性。(5)RTO实验后三维网络SiC/20Cr界面发生了明显的变化,Fe3Si的含量增加,M7C3型碳化物转变为M23C6型碳化物,只有少量M7C3型碳化物出现。界面中元素分布均匀。SRZ扩大,MRZ中析出了大量的片状石墨和呈鱼骨状分布的(Cr,Fe)23C6型共晶碳化物,C-PFZ与MRZ的界线变得明显,但与20Cr基体的界线变得模糊。