ccsic复合材料的性能研究

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1、摘要C／C—SiC复合材料，即碳纤维增强碳一碳化硅双基体陶瓷基复合材料，具有密度低、抗氧化性好、耐腐蚀、良好的摩擦磨损性能等优点，是一种能满足高温使用的新型高温结构材料和功能材料。本文采用化学气相渗透的方法制备了一系列C／C—SiC复合材料，研究了不同预制体密度、孔隙率、SiC含量、环境等对复合材料的力学性能、热学性能、摩擦性能的影响，同时对不同材料的抗氧化性能也进行了简要的分析。得到的主要的结论如下：采用化学气相渗透法可以制备较好性能的c／C—SiC复合材料。在试验中对不同预制体密度的C／c复合材料经多次

2、化学气相渗透后，可以得到具有不同siC含量和孔隙率的试样。随着预制体密度增大，材料最终孔隙率减小，当预制体密度为1．519／cIn3左右时，材料可以近似认为完全致密。Sic含量也随着预制体初始密度的增加而减少。材料的孔隙率和sic含量共同决定了其力学性能，在较低密度下，sic含量在试样中不能起到骨架作用，因而试样力学性能较差，而在较高密度下，SiC含量偏低又不能起到增强增韧的作用导致力学性能也较差。预制体密度在1．219／cm3左右时综合力学性能最好。材料的致密度越大，则其孔隙率越小，导热系数越大。制得的材

3、料的导热系数和热扩散率随siC含量的增大而减小。在材料的纤维体积分数相同的条件下，基体中碳的含量越大，热导率越高。试样热膨胀系数的变化是孔隙率和碳化硅含量共同作用的结果，在较高致密度情况下，随着碳化硅含量的增加，试样在相同温度的热膨胀系数有明显增加，这可能是碳化硅含量的影响起了主要作用。而在较低致密度情况下，孔隙率对材料热膨胀系数的影响占据了主要作用，因此试样的热膨胀系数较低。在摩擦测试中，Sic作为硬质相是制动压力的主要承载支点，适当提高siC含量能有效分散制动压力，避免微区压力集中造成SiC颗粒脱落和划

4、伤对偶件。产生的微切削越多，相应摩擦系数也越高，但当SiC质量百分比大于40％时，SiC颗粒在摩擦过程中更多起到自润滑作用，降低了材料的摩擦系数。在湿态环境下，C／c—siC复合材料的摩擦系数比干态下低，但随着压力的增大，这种差异减小。关键词：C／C．SiC复合材料；力学性能；物理性能；摩擦磨损性能；抗氧化性能AbstractC／C—SiCcompos沁named觞carbonfiberreiIl=forccdcarbonsiliconc盯bidcbjna巧ma仃ixcomposites，isanewlli

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