随着交通运输业的迅速发展,设备也向着大型、高速、重载、及高安全性方向发展,对摩擦材料的使用性能提出了越来越高的要求。近年来人们逐渐将研究热点转移到一种新型的复合材料——网络交叉复合材料上,此类材料的增强相与基体相相互贯穿、相互支撑,能充分发挥两相的优点,具有优异的物理化学性能和机械性能。本试验将铜引入到SiC骨架中制成三维网络SiC/Cu复合材料,并对其力学性能、界面反应、热处理的影响及摩擦磨损性能进行了研究。研究结果表明：(1)三维网络SiC/Cu复合材料的抗弯强度σbb=225.9MPa,抗压强度σbc=199.9MPa,拉伸强度σb=19MPa。SiC增强相和Cu基体相互相贯穿,使其在承受载荷时互相支撑,从而具有优异的力学性能。(2)三维网络SiC/Cu复合材料在熔铸过程中存在着SiC与Cu的界面反应,界面反应主要分为三个步骤：①SiC分解成Si和C；②SiC分解出的Si和C与Cu基体发生反应,生成各种界面产物,主要有Cu4Si、C、TiC、V-C、Cr-C以及Cr-Si化合物；③固相扩散。从SiC骨架开始到Cu基体的界面反应区大致分为四个：界面Ⅰ区为Cu4Si、C以及岛状分布的T-C和Cr-C化合物,界面Ⅱ区是介于界面Ⅰ区和Ⅲ区之间的过渡区,界面Ⅲ区主要是TiC、V-C,界面Ⅳ区为Cr-Si化合物。界面Ⅲ区和界面Ⅳ区位于界面反应区的前沿,其阻碍了界面两端元素的扩散,对界面反应起到了抑制作用。(3)把三维网络SiC/Cu复合材料加热到700℃并分别保温30、60、90和120min,热处理后的样品并没有检测到新界面产物,热处理对界面区其它元素的分布影响不大,但却影响了C在界面Ⅰ区的分布形态,随着保温时间的增加,块状及条纹状的石墨相转变为细小且弥散分布的球状石墨相；Cu在热处理的过程中逐步发生氧化,生成Cu2O和CuO；热处理后Cu基体的晶粒尺寸有所增加,孪晶密度增加；通过菲克定律计算Cu元素在热处理过程中的扩散系数为D=2.76×10-14m2·s-1。(4)以三维网络SiC/Cu为静环,以铸铁环为动环模拟了轿车的刹车试验。结果表明：随着转速增加平均摩擦系数和加速度绝对值减小、制动时间和制动距离增大,随着压力的增加平均摩擦系数、制动时间和制动距离均减小,加速度绝对值增大；低压低转速下磨损机理以磨粒磨损为主,高压高转速下以粘着磨损为主,并发生了主要从铸铁环向三维网络SiC/Cu环方向的物质迁移；三维网络SiC在磨擦表面形成硬的微突起并起承载作用,SiC独特的骨架结构限制了Cu基体高温下的塑性变形及软化,因此此类复合材料具有良好的摩擦磨损性能。