国家自然科学基金(50672076)
- 作品数：15 被引量：64H指数：6
- 相关作者：张立同成来飞徐永东范尚武蔡艳芝更多>>
- 相关机构：西北工业大学南京大学咸阳师范学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺交通运输工程机械工程更多>>
- 三维针刺碳/碳化硅刹车材料的摩擦磨损性能被引量：7
- 2008年
- 采用单向加压浸渍、加压固化和碳化制备了密度为1.20 g/cm3的多孔碳纤维增强碳(carbon fiber reinforced carbon,C/C)复合材料,然后利用反应熔体浸渗法制备了密度为2.11 g/cm3的低成本三维针刺碳纤维增强碳化硅(carbon fiber reinforced silicon carbide,C/SiC)刹车材料,研究了材料的微结构和摩擦磨损性能。结果表明:随刹车速度升高,刹车盘的平均磨损率逐渐升高,而平均摩擦系数先升高后降低,刹车速度为15 m/s时,摩擦系数达到最大值0.57。低速刹车时摩擦系数曲线光滑、平稳上升;高速时曲线出现波动,存在"翘尾"。低速刹车时磨屑为大颗粒,摩擦面上犁沟明显;高速时宏观犁沟消失,微米级磨屑弥散分布于摩擦面。
- 李彬徐永东蔡艳芝范尚武张立同成来飞殷小玮
- 关键词：三维针刺
- 三维针刺C/SiC刹车材料的热物理性能被引量：8
- 2011年
- 通过化学气相渗透(CVI)法结合反应熔体浸渗(RMI)法制备了三维针刺C/SiC刹车材料,系统研究了三维针刺C/SiC刹车材料的热物理性能。结果表明:C/SiC刹车材料的热膨胀系数随温度升高总体呈增大趋势,但呈规律性波动;在相同温度下,垂直于摩擦面方向的热膨胀系数远大于平行方向的。从室温至1300℃,平行和垂直于摩擦面方向的平均热膨胀系数分别为1.75×10-6K-1和4.41×10-6K-1;C/SiC刹车材料的比定压热容随温度的升高而增大,但增大速率逐渐减小。温度从100℃升到1400℃,其比定压热容从1.41 J/(g.K)增大到1.92 J/(g.K);C/SiC刹车材料的热扩散率随温度的升高而降低,并趋于常量。平行于摩擦面方向的热扩散率明显大于垂直于摩擦面方向的热扩散率。
- 范尚武张立同成来飞
- 关键词：刹车材料热物理性能化学气相渗透
- 稀释气体流量对低压化学气相沉积硼掺碳涂层的影响被引量：1
- 2008年
- 以BCl3-C3H6-H2为气相反应体系,采用低压化学气相沉积制备硼掺碳涂层。研究了Ar气稀释流量对硼掺碳涂层沉积速度、形貌、组成和键合状态的影响。结果表明,不同稀释气体流量作用下,硼掺碳的沉积速度没有明显变化,产物形貌由致密向层状转变,硼元素含量稍有减少而碳元素含量稍有增加。沉积产物中B元素的键合方式以B-sub-C和BC2O为主。结合化学反应和气体扩散,探讨了稀释气体的作用机制,表明PyC形成反应的主导作用导致稀释气体流量对沉积速度作用不明显,而BCl3和C3H6在Ar气中扩散系数的差异导致产物形貌和组成发生变化。
- 涂建勇刘永胜成来飞张立同杨文彬徐永东张伟华
- 三维针刺C/SiC复合材料显微结构演变分析被引量：6
- 2009年
- 以三维针刺碳毡作为预制体,采用树脂浸渍-热解工艺制备C/C多孔体,然后采用反应熔体浸渍法(Reactive melt infiltration,RMI)对C/C多孔体分别浸渗Si和Si-Mo合金制备C/SiC复合材料。首先研究了C/C多孔体制备过程中的显微结构演变。结果表明,浸渍过程中树脂主要填充在纤维束内小孔隙中;热解后裂纹增多,生成网格状C/C亚结构单元;高温热处理使C/C复合材料裂纹进一步扩展,石墨化度提高,束内闭气孔打开,从而为RMI渗Si提供通道。然后对C/C多孔体分别渗Si和Si-Mo合金所得材料的物相组成和显微结构进行对比分析。发现纯Si浸渗得到的复合材料残余Si较多,束内纤维受损严重;而浸渗Si-Mo合金可以减少残余Si含量,束内纤维受损轻微,仍保持着完整的C/C亚结构单元。
- 姜娟徐永东蔡艳芝范尚武董本兴张立同
- 关键词：C/SIC复合材料显微结构
- 三维针刺C/SiC刹车材料的摩擦磨损性能被引量：3
- 2010年
- 通过化学气相渗透法（CVI）结合反应熔体浸渗法（RMI）制备了三维针刺C/SiC刹车材料,利用MM-1000型摩擦磨损试验机系统研究了C/SiC刹车材料的摩擦磨损性能,采用光学显微镜和扫描电子显微镜分别对摩擦表面和磨屑形貌进行了观察。结果表明：干态刹车条件下,当初始刹车速度相同时,摩擦系数随着刹车压力的升高而逐渐降低;当刹车压力相同时,摩擦系数随着初始刹车速度的增加先升高后降低。湿态摩擦性能衰减小（衰减约8%）、恢复快;静态摩擦系数高（为0.56-0.61）,摩擦系数随着初始刹车温度的升高而显著降低。当刹车压力相同时,磨损率随着初始刹车速度的增加而增大;当初始刹车速度大于20 m/s时,刹车压力的增大使磨损率显著增加。
- 杨尚杰范尚武张立同成来飞
- 关键词：刹车材料摩擦磨损性能
- 树脂浸渍热解次数对C/SiC刹车材料结构的影响被引量：1
- 2010年
- 采用三维针刺碳纤维预制体,通过树脂浸渍热解工艺制备C/C多孔体,然后结合反应熔体浸渗法(RMI)制备了C/SiC复合材料,研究了树脂浸渍次数对C/C多孔体及C/SiC复合材料结构的影响。
- 董建范尚武姜娟蔡艳芝张立同成来飞田广来
- 关键词：C/SIC复合材料显微结构
- C/C多孔体的高温热处理对C/SiC复合材料结构及力学性能的影响被引量：3
- 2013年
- 以三维针刺碳毡作为预制体,先采用树脂单向加压浸渍-热解工艺制备出C/C多孔体,再通过反应熔体浸渗法获得C/SiC复合材料。重点研究了C/C多孔体的高温热处理对C/SiC复合材料结构和力学性能的影响。结果表明,C/C多孔体的高温热处理不会改变C/SiC复合材料的相组成,但可使复合材料中的SiC含量提高,C含量降低;高温热处理有利于熔融Si浸渗,使复合材料致密度增大,孔隙率降低,从而使其弯曲断裂强度提高约28%;高温热处理还可使纤维-基体界面结合强度降低,改善复合材料的断裂韧性。
- 姜娟李开元范尚武王晓芳
- 关键词：高温热处理SIC复合材料显微结构
- 浸渗时间对C/C-SiC复合材料显微结构和力学性能的影响被引量：11
- 2009年
- 采用反应熔体浸渗法，经不同的浸渗时间渗Si制备了3种不同的C／C—SiC复合材料，测试了材料的增重率、体积密度、断裂韧性及三点弯曲强度，分析了材料的物相组成，并观察了材料的显微结构。结果表明，在得到的C／C—SiC复合材料中，主要存在纳米级和微米级2种尺度的SiC颗粒，随着浸渗时间延长，材料的体积密度和SiC含量随之增加，但抗弯强度随之降低。浸渗时间从0．5h延长到5h，材料的密度从2．16g·cm^-3增加到2．21g·cm^-3，SiC的质量百分含量从21．54％增加到31．72％，三点弯曲强度从133MPa下降到86MPa，3种复合材料均表现出一种类似于金属材料的非脆性断裂行为，断裂应变约为1．3％，断裂韧性为9-10MPa·m^1/2。
- 黄沛宇徐永东范尚武张立同成来飞
- 关键词：C/C-SIC复合材料显微结构力学性能
- 纤维编织结构对碳纤维增强碳化硅复合材料热膨胀和热扩散系数的影响被引量：10
- 2008年
- 分别采用热膨胀仪和激光脉冲热导仪测量了2维、2.5维和3维纤维编织结构的碳纤维增强碳化硅(carbon fiber reinforced silicon carbide,C/SiC)复合材料从室温到1400℃温度范围内纵向和横向热膨胀系数,以及厚度方向的热扩散系数。用扫描电镜、光学显微镜观察了样品的微结构。结果表明:低温段(700℃以下),3种C/SiC的纵向和横向热膨胀系数均随温度的升高而缓慢增大,并在700℃之后出现不同程度的波动;高温段(700℃以上),它们的纵向热膨胀系数和2维C/SiC的横向热膨胀系数随温度的升高而减小,而2.5维和3维C/SiC的横向热膨胀系数则随着温度的升高而迅速增大。三者厚度方向的热扩散系数均随温度的升高而减小,3维C/SiC的热扩散系数最大,分别是2.5维C/SiC和2维C/SiC的1～1.2和1.4～2倍。
- 李开元徐永东张立同成来飞马军强李宏张青
- 关键词：碳纤维增强碳化硅复合材料热膨胀系数热扩散系数
- 3D碳纤维预制体中料浆浸渗引入SiC微粉工艺研究被引量：6
- 2008年
- 为了在厚度为10mm的3D碳纤维预制体中大量引入SiC微粉,在料浆不变的基础上采用真空浸渗法、加压浸渗法、加压过滤法、真空吸滤法等四种料浆浸渗法进行试验,并对引入微粉的量及其分布进行分析对比。结果表明,对于含1μm SiC微粉4vol%的料浆,加压过滤法效果最佳,3次浸渗即能引入27.4vol%的SiC微粉,SiC微粉均匀致密填充。
- 谢翀博徐永东王毅张立同成来飞王一光童长青
- 关键词：SIC微粉
