碳纖維酚醛樹脂基摩擦材料即C/F摩擦材料是一種以碳纖維為增強(qiáng)體,以酚醛樹脂粘結(jié)劑、增磨劑、減磨劑、填料和其他摩擦性能調(diào)節(jié)劑的混合料為基體的新型摩擦材料,因其優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)用于航空、汽車、軌道交通、軍事等領(lǐng)域,并日益成為高性能摩擦材料研發(fā)的熱點(diǎn)。C/F摩擦材料制備過程包括：纖維預(yù)制體設(shè)計(jì)、組分配方選取、復(fù)合固化工藝優(yōu)化。其中碳纖維預(yù)制體的設(shè)計(jì)不僅影響著纖維增強(qiáng)效果的發(fā)揮,而且對制備工藝、材料性能都產(chǎn)生重要影響。目前,C/F摩擦材料多采用短切纖維或二維碳布作為增強(qiáng)體,其制品存在機(jī)械強(qiáng)度低、易分層破壞的嚴(yán)重缺陷,同時(shí)其氧化性能、摩擦磨損性能等均具有較大的提升空間。本課題將2.5D機(jī)織技術(shù)應(yīng)用于C/F摩擦材料預(yù)制體的制備,以期克服傳統(tǒng)C/F摩擦材料的結(jié)構(gòu)缺陷并實(shí)現(xiàn)性能提升。本研究采用單元體模擬和近似計(jì)算的方法,得出2.5D預(yù)制體的纖維含量Z總關(guān)于緯密Pw、經(jīng)密Pj的函數(shù)關(guān)系,設(shè)計(jì)和制備了碳纖維體積分?jǐn)?shù)分別為30%、40%、50%的深交聯(lián)結(jié)構(gòu)(S-1、S-2、S-3)和淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)(Q-1、Q-2、Q-3)的碳纖維機(jī)織預(yù)制體,研究了6種2.5D預(yù)制體的孔徑分布；然后采用優(yōu)選復(fù)合成型工藝制備了...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 碳纖維增強(qiáng)酚醛樹脂基摩擦材料
        1.1.1 碳纖維增強(qiáng)酚醛樹脂基摩擦材料的簡介
        1.1.2 C/F摩擦材料的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.3 C/F摩擦材料的制備方法
    1.2 C/F摩擦材料的預(yù)制體
        1.2.1 短切纖維預(yù)制體
        1.2.2 二維碳布預(yù)制體
        1.2.3 2.5維碳布預(yù)制體
    1.3 本課題的目的、意義及內(nèi)容
        1.3.1 研究目的及意義
        1.3.2 本課題的創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.3 研究內(nèi)容
第二章 C/F摩擦材料的制備與測試
    2.1 2.5D碳纖維機(jī)織預(yù)制體的制備
        2.1.1 2.5D碳纖維機(jī)織預(yù)制體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.1.2 2.5D預(yù)制體纖維體積分?jǐn)?shù)計(jì)算
        2.1.3 2.5D預(yù)制體的制備
    2.2 2.5D預(yù)制體孔徑測試
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與方法
        2.2.2 預(yù)制體結(jié)構(gòu)對其孔徑分布的影響
        2.2.3 纖維體積分?jǐn)?shù)對預(yù)制體孔徑分布的影響
    2.3 C/F摩擦材料的制備
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
        2.3.2 基體配方設(shè)計(jì)
        2.3.3 基體膠液制備
        2.3.4 C/F摩擦材料的復(fù)合成型工藝
    2.4 C/F摩擦材料的密度和孔隙率測試
        2.4.1 實(shí)驗(yàn)儀器與測試方法
        2.4.2 碳纖維增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)對C/F摩擦材料的密度和孔隙率的影響
        2.4.3 碳纖維含量對C/F摩擦材料的密度、孔隙率的影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 C/F摩擦材料的力學(xué)性能研究
    3.1 C/F摩擦材料的彎曲性能測試
        3.1.1 測試方法
        3.1.2 不同增強(qiáng)纖維存在形式對C/F摩擦材料彎曲性能的影響
        3.1.3 碳纖維含量對C/F摩擦材料彎曲性能的影響
        3.1.4 C/F摩擦材料彎曲破壞機(jī)理
    3.2 C/F摩擦材料的剪切性能測試
        3.2.1 測試方法
        3.2.2 不同纖維增強(qiáng)體對C/F摩擦材料剪切性能的影響
        3.2.3 碳纖維含量對C/F摩擦材料剪切性能的影響
        3.2.4 C/F摩擦材料剪切破環(huán)機(jī)理
    3.3 本章小結(jié)
第四章 C/F摩擦材料的氧化性能研究
    4.1 C/F摩擦材料的非等溫氧化性能測試
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.2 C/F摩擦材料的TG分析
    4.2 C/F摩擦材料的等溫氧化性能測試
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.2 不同纖維增強(qiáng)體對C/F摩擦材料氧化性能的影響
        4.2.3 碳纖維含量對C/F摩擦材料氧化性能的影響
    4.3 C/F摩擦材料的氧化機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 C/F摩擦材料的摩擦磨損性能研究
    5.1 測試方法
    5.2 C/F摩擦材料的基本摩擦磨損性能
        5.2.1 不同纖維增強(qiáng)體對C/F摩擦材料摩擦磨損性能的影響
        5.2.2 碳纖維體積分?jǐn)?shù)對C/F摩擦材料摩擦磨損性能的影響
    5.3 2.5D機(jī)織預(yù)制體C/F摩擦材料的摩擦磨損機(jī)理研究
        5.3.1 摩擦機(jī)理
        5.3.2 磨損機(jī)理
    5.4 本章小結(jié)
第六章 主要結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：3746392