發(fā)布時間：2023-05-05 22:55

　　C/C-SiC復(fù)合材料作為一種先進(jìn)的復(fù)合材料,具有硬度高、密度低、耐腐蝕、抗氧化性能好、優(yōu)異的高溫力學(xué)性能和熱物理性能等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為新型高溫結(jié)構(gòu)材料和功能材料而在航空航天、汽車等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但是C/C-SiC復(fù)合材料力學(xué)性能各向異性、層間強(qiáng)度低,使得其切削時在切削力的作用下容易產(chǎn)生分層、撕裂、崩邊等缺陷,而且C/C-SiC復(fù)合材料由于基體SiC的存在,其硬度高,容易導(dǎo)致加工刀具的磨損與失效,鉆削加工更嚴(yán)重,是典型的難加工材料。本文以C/C-SiC復(fù)合材料為研究對象,對其力學(xué)性能、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,并對其鉆削過程中產(chǎn)生的軸向力、鉆削孔的質(zhì)量和刀具磨損開展了相關(guān)的試驗研究。通過對C/C-SiC復(fù)合材料性能的測定及微觀結(jié)構(gòu)的觀察分析,結(jié)果表明：SiC含量較高的C/C-SiC復(fù)合材料,其抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性等性能較低。在同一試樣材料下,當(dāng)壓力方向與碳纖維鋪層方向垂直時的性能要明顯優(yōu)于壓力方向平行于碳纖維鋪層方向的性能；C/C-SiC復(fù)合材料的斷裂形式主要是脆性斷裂,表現(xiàn)為碳纖維的整齊脆性斷裂、纖維撥出、纖維分離等。利用釬焊金剛石鉆頭與電鍍金剛石鉆頭對C/C-SiC復(fù)合材料進(jìn)行鉆削試驗,...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 C/C-SiC復(fù)合材料的特點(diǎn)及應(yīng)用
        1.2.1 C/C-SiC復(fù)合材料的性能特點(diǎn)
        1.2.2 C/C-SiC復(fù)合材料的應(yīng)用
    1.3 C/C-SiC復(fù)合材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 C/C-SiC復(fù)合材料的國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 C/C-SiC復(fù)合材料的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 碳纖維復(fù)合材料鉆削加工技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 C/C-SiC復(fù)合材料的物理機(jī)械性能及微觀結(jié)構(gòu)
    2.1 試驗材料性能的測定
        2.1.1 材料性能測定設(shè)備
        2.1.2 試驗材料
    2.2 試驗材料性能測定方法
        2.2.1 實(shí)際密度的測定
        2.2.2 抗彎強(qiáng)度的測定
        2.2.3 剪切強(qiáng)度的測定
        2.2.4 斷裂韌性的測定
    2.3 測試試驗結(jié)果與分析
    2.4 試驗材料的顯微結(jié)構(gòu)
        2.4.1 X射線衍射分析
        2.4.2 C/C-SiC復(fù)合材料的表面成分分析
        2.4.3 斷口微觀形貌
    2.5 本章小結(jié)
第3章 C/C-SiC復(fù)合材料鉆削加工技術(shù)研究
    3.1 C/C-SiC復(fù)合材料的鉆削加工試驗方法
        3.1.1 試驗刀具
        3.1.2 試驗材料
        3.1.3 鉆削加工試驗平臺
        3.1.4 孔質(zhì)量檢測設(shè)備
        3.1.5 工藝參數(shù)及試驗方案
    3.2 C/C-SiC復(fù)合材料鉆削過程中的受力分析
        3.2.1 采用VD的鉆削加工方式鉆削時的受力分析
        3.2.2 采用PD的鉆削加工方式鉆削時的受力分析
    3.3 C/C-SiC復(fù)合材料鉆削軸向力的結(jié)果分析
        3.3.1 不同金剛石鉆頭鉆削后的軸向力對比
        3.3.2 不同鉆削參數(shù)下軸向力的變化
        3.3.3 不同鉆孔個數(shù)下軸向力的變化
        3.3.4 不同SiC含量C/C-SiC復(fù)合材料的軸向力對比
        3.3.5 不同鉆削加工方式下的軸向力對比
    3.4 鉆削加工過程分析
        3.4.1 出口處設(shè)置石墨墊板時鉆削軸向力的變化曲線
        3.4.2 出口處未設(shè)置石墨墊板時鉆削軸向力的變化曲線
    3.5 C/C-SiC復(fù)合材料鉆削孔質(zhì)量的研究
        3.5.1 兩種金剛石鉆頭鉆削加工后孔的形貌對比
        3.5.2 不同切削參數(shù)下孔的形貌對比
        3.5.3 不同SiC含量的C/C-SiC復(fù)合材料孔的出入口形貌對比
        3.5.4 不同鉆削加工方式下孔的出入口形貌對比
    3.6 孔壁的加工質(zhì)量
    3.7 鉆削加工缺陷分析
        3.7.1 崩邊缺陷產(chǎn)生的原因
        3.7.2 撕裂及分層缺陷
    3.8 本章小結(jié)
第4章 金剛石鉆頭鉆削C/C-SiC復(fù)合材料的磨損機(jī)理研究
    4.1 金剛石鉆頭磨損特征
        4.1.1 兩種金剛石鉆頭鉆削加工后的磨損特征對比
        4.1.2 不同SiC含量C/C-SiC復(fù)合材料鉆削后金剛石鉆頭的磨損特征對比
        4.1.3 兩種鉆削加工方式下釬焊金剛石鉆頭的磨損特征對比
        4.1.4 不同加工參數(shù)下釬焊金剛石鉆頭的磨損特征對比
    4.2 金剛石鉆頭的磨損機(jī)理
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與獲得的獎勵
附件



本文編號：3808523