高档轿车用cc-sic制动材料的摩擦磨损性能研究

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1、附件2中南大学大学生创新训练项目项目申请书(理工类)项目名称：高档轿车用C/C-SiC制动材料的摩擦磨损性能研究申请人：刘卫来所在班级：材化0901指导教师：肖鹏教授学科专业：材料科学与工程所在单位：粉末冶金研究院联系电话：13875828642E-MAIL：1070156873@qq.com申请日期：中南大学2011年6月填写说明1．本申请书所列各项内容均须实事求是，认真填写，表达明确严谨，简明扼要。2．本申请书为大十六开本（A4），左侧装订成册。可网上下载、自行复印或加页，但格式、内容、大小均须与原件一致。3．申请

2、人所在学院认真审核，签署意见后，将申请书（一式两份）报送本科生院特色教育办公室。一、简况项目名称高档轿车用C/C-SiC制动材料的摩擦磨损性能研究所属学科材料科学与工程批准经费起止年月年月至年月申请人姓名刘卫来性别男民族汉出生年月1990.2身份证号36243019900201601X电话13875828642学号0703090210指导教师职务职称电话项目参与人性别出生年月班级学院学号电话李宏然1990.7材化0901粉冶院070309021115574364941熊婷1990.1粉体0903粉冶院070309061

3、915200863440马闻达1990.11材化0901粉冶院070309020815084968597邱成滨1990.3材化0901粉冶院070309020715580030264申请人曾参与和本项目相关科研的情况指导教师承担本项目相关科研课题情况项目情况简介炭纤维增强C-SiC双基体(C/C-SiC)制动材料是二十世纪末发展起来的新一代高性能制动材料。具有密度低(≤2.0g／cm3)、抗腐蚀、摩擦系数高而且稳定，湿态摩擦系数衰减小，磨损小，刹车比大等一系列优异性能，尤其能克服C/C复合材料静态和湿态摩擦系数低等缺点

4、。申请者课题组综合考虑制备C/C-SiC制动材料的方法，一般为化学气相渗透+熔Si浸渗法和温压-原位反应法，化学气相渗透+熔Si浸渗法制备的C/C-SiC致密度高、摩擦磨损性能优异，但工艺复杂，生产周期约为500h，成本高。而温压-原位反应法制备周期短，成本低，但部件力学性能较低、韧性较差，材料致密度较低。本课题在综合课题组前期两种C/C-SiC制备工艺优点的基础上，采用温压+熔Si浸渗相结合的工艺制备C/C-SiC制动材料。研究C/C-SiC制动材料的成分、组织结构以及SiC、基体炭和炭纤维间界面特性的优化设计;C/

5、C-SiC制动材料的热物理性能;炭纤维含量及熔Si浸渗时间和温度以及不同制动速度对C/C-SiC制动材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。C/C-SiC制动材料摩擦磨损性能的研究主要包括摩擦表面和亚表面成分、组织结构的影响;制动条件与环境的影响;以及摩擦面摩擦膜的再生和自修复行为特征，同时揭示C/C-SiC制动材料的摩擦磨损机理。通过对温压+熔Si浸渗法制备C/C-SiC制动材料的研究，开发出具有自主知识产权的高性能C/C-SiC制动材料制备新技术，对解决现有工艺制备C/C-SiC制动材料时低成本与高性能不可兼得的难题具有

6、重要的意义。二、课题论证（一）立项依据与研究内容（4000-8000字）1立项依据(研究意义、国内外研究现状及发展动态分析，需结合科学研究意义、国内外研究现状及发展动态分析，需结合科学研究发展趋势来论述科学意义；或结合国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景。附主要参考文献目录)随着科学技术的发展，汽车朝高速、高效、节能、轻型化方向发展，因此，汽车制动系统对制动材料提出了更高的要求：在广泛的温度范围内(-40～600℃)磨损小、有足够而稳定的摩擦系数(0.3～0.5)、抗热衰退性、无噪声、不污染环

7、境、热容量大、导热性高、经济性好、原料来源充裕、价格便宜、生产制造工艺简单等。根据材料基体的不同，当前使用的制动材料有树脂基(石棉型、半金属型、无石棉有机物型)、金属基(灰铸铁、粉末冶金摩擦材料)、C/C、C/C-SiC四类。石棉已被医学界证实是致癌物质，半金属型存在着钢纤维易生锈、易损伤对偶件的缺点，金属基制动材料存在密度大(大于7．2g／cm3)、易腐蚀、摩擦系数随温度和滑动速度的升高而明显下降、高温易粘结、湿态下摩擦系数低的缺点，粉末冶金摩擦材料主要缺点为高温高压制作过程复杂，原料成本高，噪音和脆性大以及对偶件的

8、擦伤和磨损大。C/C-SiC复合材料作为制动材料，具有密度低(≤2.0g／cm3)、强度高、抗腐蚀、抗氧化和耐高温等一系列优异性能，尤其能克服C/C复合材料静态和湿态摩擦系数低等缺点，具有摩擦系数高而且稳定，湿态摩擦系数衰减小，磨损小，刹车比大，刹车系统体积小等优点。能保障动力机械在高速度、大功率时的刹车安全性，能大幅度提高刹车效