碳碳复合材料,即碳纤维增强碳基体的复合材料(C/C),是新材料领域中重点研究和开发的一种新型、轻质、耐高温材料,它的显著优点包括:密度低、优异的高温力学性能及抗烧蚀性能、良好的减摩抗磨性能、较高的强度与模量。碳碳复合材料的优异特性使其既可作为结构材料承担载荷,又可作为功能材料发挥作用,在航空和航天领域迅速得到应用。航空发动机主轴轴承的保持架承受滚动体对兜孔的冲击力及自身的离心力。针对航空发展的需求及现有保持架材料的不足,其中包括材料的密度大、摩擦系数与磨损量大等等,因此研究碳碳复合材料保持架具有重要意义。论文对碳碳复合材料的制备工艺深入分析,选用碳纤维作为坯体材料,分别采用纤维编制布和准3D纤维针刺制作两种坯体预制体,然后采用化学气相浸渗法和液相浸渍法相结合的方法做致密化处理,经过碳化和石墨化,最后制备得到本实验所用的五种碳碳复合材料。建立了航空发动机主轴轴承保持架受力模型,分析了保持架与轴承其他元件之间的受力和动态特性,研究了工况参数对保持架兜孔冲击力及工作温度的影响,明确了保持架对碳碳复合材料研制的基本要求。对碳碳复合材料的进行性能测试,得到了硬度与密度的关系。通过冲击实验,研究了材料的冲击条件下断裂行为。基于拉伸实验的应力应变曲线,获得了复合材料的拉伸形变规律。在常温、高温变载荷条件下,对五种碳碳复合材料进行摩擦磨损试验,得到碳碳复合材料具有摩擦系数低、磨损率小、高温性能好等特性。结合材料的实验结果及保持架的受力、动态性能分析,选取一种碳碳复合材料制作航空轴承保持架,研制航空276305轴承,利用实验室现有试验台,在高转速下进行模拟工况实验,得到碳碳复合材料作为航空轴承保持架所具有的优异特性。