C/C-SiC剎車材料的研究進展
發(fā)布時間:2022-01-01 22:06
C/C-SiC復(fù)合材料是新一代高性能剎車材料,在高速列車、飛機和重型汽車等高能載制動領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。介紹了C/C-SiC復(fù)合材料的制備方法,分析了各種制備方法的優(yōu)缺點。從材料的物相組成和使役條件兩方面分析了C/C-SiC剎車材料摩擦磨損性能的影響因素,介紹了C/C-SiC剎車材料的優(yōu)化設(shè)計,并對未來的研究方向、研究重點進行了展望。
【文章來源】:材料導(dǎo)報. 2016,30(S1)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
圖1“三明治”結(jié)構(gòu)C纖維預(yù)制體的結(jié)構(gòu)示意圖[26]Fig.1Schematicillustrationofsandwichstructureof[26]
可能發(fā)生熔融而導(dǎo)致粘著效應(yīng),使得材料摩擦性能不穩(wěn)定;材料硬度較大,低速條件下材料摩擦系數(shù)高;高能載剎車過程易產(chǎn)生高頻震動,制動平穩(wěn)性較差;材料組織結(jié)構(gòu)不均勻,各物相分布不均勻,嚴(yán)重影響材料摩擦性能的穩(wěn)定性。為解決以上問題,研究人員對C/C-SiC剎車材料進行了一系列優(yōu)化設(shè)計。(1)改進預(yù)制體結(jié)構(gòu)。三維針刺等預(yù)制體結(jié)構(gòu)存在很大不均勻性,這會直接導(dǎo)致參與摩擦的各組織結(jié)構(gòu)的不均勻,從而影響了剎車材料的摩擦磨損性能。楊尚杰[26]采用了新型“三明治”結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)制體,如圖1所示,“三明治”C/C復(fù)合材料由摩擦功能層和結(jié)構(gòu)功能層組成。結(jié)構(gòu)功能層是三維針刺結(jié)構(gòu),摩擦功能層為純網(wǎng)胎結(jié)構(gòu)。摩擦功能層內(nèi)部的C相和孔隙分布都比較均勻,為后續(xù)SiC相和Si相均勻分布奠定了基!叭髦巍苯Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用使得參與摩擦的各物相分布較為均勻,有效提高了材料的摩擦穩(wěn)定性。圖1“三明治”結(jié)構(gòu)C纖維預(yù)制體的結(jié)構(gòu)示意圖[26]Fig.1Schematicillustrationofsandwichstructureofcarbonfiberperform[26](2)添加填料改性。國內(nèi)外研究人員通過添加石墨粉、金屬或金屬化合物等填料,降低了材料的磨損率,提高了材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性。楊尚杰[26]采用漿料浸滲工藝在C/C多孔體的孔隙中引入了石墨粉,將大孔隙彌散成為比較細小均勻的小孔,使得殘余Si可以和石墨粉發(fā)生反應(yīng)而消除,提高了材料摩擦性能的穩(wěn)定性。肖鵬等[27]采用RMI法在C/C-SiC復(fù)合材料中加入金屬Fe,制得了C/C-SiC-Fe剎車材料,解決了在高速
可能發(fā)生熔融而導(dǎo)致粘著效應(yīng),使得材料摩擦性能不穩(wěn)定;材料硬度較大,低速條件下材料摩擦系數(shù)高;高能載剎車過程易產(chǎn)生高頻震動,制動平穩(wěn)性較差;材料組織結(jié)構(gòu)不均勻,各物相分布不均勻,嚴(yán)重影響材料摩擦性能的穩(wěn)定性。為解決以上問題,研究人員對C/C-SiC剎車材料進行了一系列優(yōu)化設(shè)計。(1)改進預(yù)制體結(jié)構(gòu)。三維針刺等預(yù)制體結(jié)構(gòu)存在很大不均勻性,這會直接導(dǎo)致參與摩擦的各組織結(jié)構(gòu)的不均勻,從而影響了剎車材料的摩擦磨損性能。楊尚杰[26]采用了新型“三明治”結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)制體,如圖1所示,“三明治”C/C復(fù)合材料由摩擦功能層和結(jié)構(gòu)功能層組成。結(jié)構(gòu)功能層是三維針刺結(jié)構(gòu),摩擦功能層為純網(wǎng)胎結(jié)構(gòu)。摩擦功能層內(nèi)部的C相和孔隙分布都比較均勻,為后續(xù)SiC相和Si相均勻分布奠定了基!叭髦巍苯Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用使得參與摩擦的各物相分布較為均勻,有效提高了材料的摩擦穩(wěn)定性。圖1“三明治”結(jié)構(gòu)C纖維預(yù)制體的結(jié)構(gòu)示意圖[26]Fig.1Schematicillustrationofsandwichstructureofcarbonfiberperform[26](2)添加填料改性。國內(nèi)外研究人員通過添加石墨粉、金屬或金屬化合物等填料,降低了材料的磨損率,提高了材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性。楊尚杰[26]采用漿料浸滲工藝在C/C多孔體的孔隙中引入了石墨粉,將大孔隙彌散成為比較細小均勻的小孔,使得殘余Si可以和石墨粉發(fā)生反應(yīng)而消除,提高了材料摩擦性能的穩(wěn)定性。肖鵬等[27]采用RMI法在C/C-SiC復(fù)合材料中加入金屬Fe,制得了C/C-SiC-Fe剎車材料,解決了在高速
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SiC含量對C/C-SiC摩擦材料摩擦磨損性能的影響[J]. 肖鵬,劉逸眾,李專,李娜. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2012(01)
[2]熔融滲硅法制備C/C-SiC復(fù)合材料的研究進展[J]. 崔園園,白瑞成,孫晉良,任慕蘇,張家寶,周春節(jié). 材料導(dǎo)報. 2011(01)
[3]CuxSiy改性C/C-SiC復(fù)合材料的制備及其性能[J]. 肖鵬,周偉,李專,熊翔. 中國有色金屬學(xué)報. 2010(12)
[4]不同制動速度下C/C-SiC-Fe材料的摩擦磨損行為及機理[J]. 肖鵬,李專,熊翔,付美榮. 中國有色金屬學(xué)報. 2009(06)
[5]C/C-SiC復(fù)合材料制備方法及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 張智,郝志彪,閆聯(lián)生. 炭素. 2008(02)
[6]C/SiC摩擦材料的制備及摩擦磨損性能[J]. 范尚武,徐永東,張立同,成來飛,樓建軍. 無機材料學(xué)報. 2006(04)
[7]不同成分對C/C-SiC材料摩擦磨損行為的影響與機理[J]. 肖鵬,熊翔,任蕓蕓. 中國有色金屬學(xué)報. 2005(07)
[8]C/C復(fù)合材料飛機剎車盤濕態(tài)剎車性能研究[J]. 崔鵬,盧鋼認,陳志軍. 炭素技術(shù). 2004(04)
[9]高性能C/SiC復(fù)合材料的快速制備[J]. 宋麥麗,王濤,閆聯(lián)生,鄒武,余惠琴,劉毅佳. 新型炭材料. 2001(02)
[10]C/C—SiC復(fù)合材料的制備與性能[J]. 余惠琴,陳長樂,鄒武,閆聯(lián)生. 宇航材料工藝. 2001(02)
碩士論文
[1]短纖維C/C-SiC復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 梁錦華.中南大學(xué) 2005
本文編號:3562914
【文章來源】:材料導(dǎo)報. 2016,30(S1)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
圖1“三明治”結(jié)構(gòu)C纖維預(yù)制體的結(jié)構(gòu)示意圖[26]Fig.1Schematicillustrationofsandwichstructureof[26]
可能發(fā)生熔融而導(dǎo)致粘著效應(yīng),使得材料摩擦性能不穩(wěn)定;材料硬度較大,低速條件下材料摩擦系數(shù)高;高能載剎車過程易產(chǎn)生高頻震動,制動平穩(wěn)性較差;材料組織結(jié)構(gòu)不均勻,各物相分布不均勻,嚴(yán)重影響材料摩擦性能的穩(wěn)定性。為解決以上問題,研究人員對C/C-SiC剎車材料進行了一系列優(yōu)化設(shè)計。(1)改進預(yù)制體結(jié)構(gòu)。三維針刺等預(yù)制體結(jié)構(gòu)存在很大不均勻性,這會直接導(dǎo)致參與摩擦的各組織結(jié)構(gòu)的不均勻,從而影響了剎車材料的摩擦磨損性能。楊尚杰[26]采用了新型“三明治”結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)制體,如圖1所示,“三明治”C/C復(fù)合材料由摩擦功能層和結(jié)構(gòu)功能層組成。結(jié)構(gòu)功能層是三維針刺結(jié)構(gòu),摩擦功能層為純網(wǎng)胎結(jié)構(gòu)。摩擦功能層內(nèi)部的C相和孔隙分布都比較均勻,為后續(xù)SiC相和Si相均勻分布奠定了基!叭髦巍苯Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用使得參與摩擦的各物相分布較為均勻,有效提高了材料的摩擦穩(wěn)定性。圖1“三明治”結(jié)構(gòu)C纖維預(yù)制體的結(jié)構(gòu)示意圖[26]Fig.1Schematicillustrationofsandwichstructureofcarbonfiberperform[26](2)添加填料改性。國內(nèi)外研究人員通過添加石墨粉、金屬或金屬化合物等填料,降低了材料的磨損率,提高了材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性。楊尚杰[26]采用漿料浸滲工藝在C/C多孔體的孔隙中引入了石墨粉,將大孔隙彌散成為比較細小均勻的小孔,使得殘余Si可以和石墨粉發(fā)生反應(yīng)而消除,提高了材料摩擦性能的穩(wěn)定性。肖鵬等[27]采用RMI法在C/C-SiC復(fù)合材料中加入金屬Fe,制得了C/C-SiC-Fe剎車材料,解決了在高速
可能發(fā)生熔融而導(dǎo)致粘著效應(yīng),使得材料摩擦性能不穩(wěn)定;材料硬度較大,低速條件下材料摩擦系數(shù)高;高能載剎車過程易產(chǎn)生高頻震動,制動平穩(wěn)性較差;材料組織結(jié)構(gòu)不均勻,各物相分布不均勻,嚴(yán)重影響材料摩擦性能的穩(wěn)定性。為解決以上問題,研究人員對C/C-SiC剎車材料進行了一系列優(yōu)化設(shè)計。(1)改進預(yù)制體結(jié)構(gòu)。三維針刺等預(yù)制體結(jié)構(gòu)存在很大不均勻性,這會直接導(dǎo)致參與摩擦的各組織結(jié)構(gòu)的不均勻,從而影響了剎車材料的摩擦磨損性能。楊尚杰[26]采用了新型“三明治”結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)制體,如圖1所示,“三明治”C/C復(fù)合材料由摩擦功能層和結(jié)構(gòu)功能層組成。結(jié)構(gòu)功能層是三維針刺結(jié)構(gòu),摩擦功能層為純網(wǎng)胎結(jié)構(gòu)。摩擦功能層內(nèi)部的C相和孔隙分布都比較均勻,為后續(xù)SiC相和Si相均勻分布奠定了基!叭髦巍苯Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用使得參與摩擦的各物相分布較為均勻,有效提高了材料的摩擦穩(wěn)定性。圖1“三明治”結(jié)構(gòu)C纖維預(yù)制體的結(jié)構(gòu)示意圖[26]Fig.1Schematicillustrationofsandwichstructureofcarbonfiberperform[26](2)添加填料改性。國內(nèi)外研究人員通過添加石墨粉、金屬或金屬化合物等填料,降低了材料的磨損率,提高了材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性。楊尚杰[26]采用漿料浸滲工藝在C/C多孔體的孔隙中引入了石墨粉,將大孔隙彌散成為比較細小均勻的小孔,使得殘余Si可以和石墨粉發(fā)生反應(yīng)而消除,提高了材料摩擦性能的穩(wěn)定性。肖鵬等[27]采用RMI法在C/C-SiC復(fù)合材料中加入金屬Fe,制得了C/C-SiC-Fe剎車材料,解決了在高速
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SiC含量對C/C-SiC摩擦材料摩擦磨損性能的影響[J]. 肖鵬,劉逸眾,李專,李娜. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2012(01)
[2]熔融滲硅法制備C/C-SiC復(fù)合材料的研究進展[J]. 崔園園,白瑞成,孫晉良,任慕蘇,張家寶,周春節(jié). 材料導(dǎo)報. 2011(01)
[3]CuxSiy改性C/C-SiC復(fù)合材料的制備及其性能[J]. 肖鵬,周偉,李專,熊翔. 中國有色金屬學(xué)報. 2010(12)
[4]不同制動速度下C/C-SiC-Fe材料的摩擦磨損行為及機理[J]. 肖鵬,李專,熊翔,付美榮. 中國有色金屬學(xué)報. 2009(06)
[5]C/C-SiC復(fù)合材料制備方法及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 張智,郝志彪,閆聯(lián)生. 炭素. 2008(02)
[6]C/SiC摩擦材料的制備及摩擦磨損性能[J]. 范尚武,徐永東,張立同,成來飛,樓建軍. 無機材料學(xué)報. 2006(04)
[7]不同成分對C/C-SiC材料摩擦磨損行為的影響與機理[J]. 肖鵬,熊翔,任蕓蕓. 中國有色金屬學(xué)報. 2005(07)
[8]C/C復(fù)合材料飛機剎車盤濕態(tài)剎車性能研究[J]. 崔鵬,盧鋼認,陳志軍. 炭素技術(shù). 2004(04)
[9]高性能C/SiC復(fù)合材料的快速制備[J]. 宋麥麗,王濤,閆聯(lián)生,鄒武,余惠琴,劉毅佳. 新型炭材料. 2001(02)
[10]C/C—SiC復(fù)合材料的制備與性能[J]. 余惠琴,陳長樂,鄒武,閆聯(lián)生. 宇航材料工藝. 2001(02)
碩士論文
[1]短纖維C/C-SiC復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 梁錦華.中南大學(xué) 2005
本文編號:3562914
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