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C/C-SiC摩擦材料因其有具有密度低(≤2.40g·cm-3)、高强度、摩擦系数高且稳定、耐磨损、环境适应性强和使用寿命长等优点而受到广泛关注。本研究以高速高能载制动系统用C/C-SiC摩擦材料为研究背景,采用化学气相沉积(CVI)工艺制备C/C-SiC,系统地研究了CVI-C/C-SiC的微观结构、导热性能及导热机制、力学性能及失效机制、氧化性能及氧化机制和摩擦磨损性能及机理,并将其与目前已得到普遍工程应用的反应熔融渗透(RMI)工艺制备C/C-SiC摩擦材料进行了对比。主要研究内容和结果如下：(1)以2.5D针刺毡为预制体,采用CVI工艺制备的C/C-SiC中,反应生成的SiC主要分布在纤维稀疏区(如针刺纤维束附近和无纬布层的纤维束间),其形貌以细小的菜花状SiC颗粒为主。系统研究了CVI过程中SiC的形成过程与机理,并表征了热解炭/SiC等C/C-SiC材料中的主要界面结构。(2)研究了制备工艺对C/C-SiC基体中SiC层形貌及其性能的影响,并指出CVI工艺过程制得的SiC层连续而致密,而RMI过程制得的SiC层则相对较为疏松。(3)研究了制备工艺和组分含量对C/C-SiC热扩散率的影响及其规律。(4)研究了C/C-SiC的力学性能及其影响因素。CVI-C/C-SiC的弯曲破坏过程表现出典型的“假塑性”特征,其破坏过程中发生了裂纹偏转、纤维桥接、裂纹分叉、纤维拨出和界面脱粘现象,而压缩破坏则表现为剪切破坏形式。(5)研究了时间、温度、及成分对C/C-SiC复合材料氧化失重率的影响,揭示了C/C-SiC的氧化过程特征及氧化机理。(6)通过MM-1000实验台,研究了材料成分与微观结构、制动条件对CVI-C/C-SiC摩擦材料摩擦磨损性能的影响,并与RMI-C/C-SiC材料进行了对比。结果表明,CVI-C/C-SiC摩擦材料在自对偶低载能条件下的摩擦系数为0.16-0.239之间,在自对偶高载能条件下的摩擦系数为0.21-0.31之间,在钢对偶条件下的摩擦系数为0.245-0.29之间。而RMI-C/C-SiC摩擦材料在上述三种制动条件下,相应的摩擦系数分别为0.30,0.336和0.34,均高于CVI-C/C-SiC摩擦材料。(7)揭示了CVI-C/C-SiC在不同制动条件下的摩擦磨损机理。自对偶低载能条件下的磨损方式以磨粒磨损为主；自对偶高载能条件下的磨损以氧化磨损和磨粒磨损为主；而钢对偶条件下的磨损以磨粒磨损和粘贴磨损为主。(8)发现了高SiC含量CVI-C/C-SiC在自对偶低载能条件下,磨粒磨损的作用机理受材料的表面硬度影响明显。当表面硬度达到98.2RHA时,磨粒磨损的作用机理由“犁沟”效应转为“研磨”效应。“研磨”效应会在摩擦表面形成大量细小密集的划痕,并降低摩擦表面粗糙度。通过上述研究,为完善和丰富C/C-SiC摩擦材料摩擦磨损性能的研究与认识提了供理论依据,对拓展C/C-SiC摩擦材料的应用领域具有重要的意义。