高檔轎車用cc-sic制動材料的摩擦磨損性能研究(編輯修改稿)
2024-07-24 22:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 會和經(jīng)濟意義。參考文獻1. 肖鵬, 熊翔, 張紅波, 黃伯云. C/CSiC陶瓷制動材料的研究現(xiàn)狀與應用[J]. 中國有色金屬學報, 2005. 15(5).667 674.2. 李專, 肖鵬, 熊翔. 溫壓原位反應法制備C/CSiC 材料的壓縮性能及其破壞機理[J].中國有色金屬學報. 18(1), 2008:163. 肖鵬, 付美榮, 熊翔. 剎車速度對RMIC/CSiC復合材料摩擦磨損行為的影響. 中南大學學報(自然科學版),2007,38(4):602607.4. LI Zhuan, XIAO Peng, XIONG Xiang. Tribological characteristics of C/CSiC braking posites on dry and wet conditions[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals. 18(5),2008,: 107110755. 王林山，熊翔，肖鵬，閆志巧，張紅波，劉根山 .高溫熱處理對C/，2005，20（3）:007—8227.6. Krenkel W, Henke T. Design of high performance CMC brake disks[J]. Key Eng Mater,1999,164–165: 421–424.7. 楊 陽，熊 翔，.2008年青年摩擦學與表面學術會議.8. 劉震云，黃伯云，蘇 堤，李度成. 增強纖維含量對汽車摩擦材料性能的影響[J]. 摩擦學學報，1999，19（4）：322326. LIU Zhenyun，HUANG Baiyun，SU Di，LI Ducheng. Relationship between fiber content and properties of automotive friction materials. Tribology，1999，19（4）：322326.2 研究的主要內(nèi)容、研究目標、擬解決的關鍵問題（1）用溫壓+熔Si浸滲法制備C/CSiC制動材料。（2）C/CSiC制動材料力學性能及熱物理性能的研究。（3）選取不同的汽車常用偶合金屬材料及C/CSiC自身偶合組成摩擦副，控制不同剎車速度，不同剎車載荷及不同剎車氣氛環(huán)境，進行摩擦制動試驗，測試C/CSiC的摩擦磨損性能。(4) 綜合運用光學顯微鏡、三維數(shù)字視頻顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射及電子能譜、表面輪廓儀等現(xiàn)代測試分析手段，研究摩擦材料及對偶件表面及磨屑的摩擦表面、亞表面及磨屑的形貌、結構、表面輪廓形貌及表面應力分布，成分等的變化。(5) 分析不同制動條件下C/CSiC制動材料的摩擦磨損機理。主要研究不同制動狀態(tài)下制動材料C/CSiC，磨屑，以及對偶材料，摩擦表面和亞表面成分、形貌特征及組織結構的變化對摩擦磨損性能的影響規(guī)律，制動條件與環(huán)境對材料摩擦磨損性能影響，以及摩擦面摩擦膜的再生和自修復行為特征，揭示C/CSiC制動材料的摩擦磨損機理。研究目標：以尋求與C/CSiC組成最佳對偶組對偶件為目標，研究溫壓+熔Si浸滲法制備工藝中與炭纖維表面防護、Si－C反應、界面擴散等相關的熱力學和動力學等問題，探明C/CSiC材料的組織結構、力學性能、熱物理性能和摩擦磨損性能等，揭示C/CSiC制動材料在不同制動條件下的摩擦磨損行為及其機理，選擇最佳汽車用制動偶合件。擬解決的關鍵科學問題:(1)在熔Si浸滲過程中控制Si與基體炭、炭纖維的反應過程，保持炭纖維的強度，獲得較高強度和韌性的C/CSiC制動材料。(2)在模擬汽車制動進行試驗時，對不同現(xiàn)實生活中可能出現(xiàn)的制動環(huán)境（速度，載荷，天氣路面狀況）的控制如何最大限度的接近事實。3采取的研究方案及可行性分析（包括有關方法、技術路線、實驗手段、關鍵技術等說明）研究方法：采用短炭纖維、Si粉、炭粉、樹脂、C3H6和N2等為原材料。流態(tài)化化學氣相沉積(CVD)法制備炭纖維表面熱解炭涂層，沉積溫度900~1000℃、N2/C3H6為2~。采用溫壓－原位反應法制備C/CSiC制動材料。采用排水法測試試樣的密度和開孔率。在MM1000型慣性試驗機上模擬高級汽車制動條件及不同環(huán)境氣氛進行摩擦制動實驗。采用金相顯微鏡、SEM 、TEM和XRD等現(xiàn)代測試分析設備，觀察(測試)試樣中炭纖維、SiC、炭等各相的分布狀態(tài)、組織結構和形貌以及摩擦(亞)表面、磨屑等的特征。實施方案：(1) 以樹脂為粘結劑，將短炭纖維與Si粉、炭粉等按一定配比混合后溫壓(T≤200℃, P≤10MPa)成形；(2)采用流態(tài)化CVD在短纖維表面沉積粗糙層結構熱解炭涂層，隨后進行高溫處理，以提高炭纖維的防Si化損傷能力 (3)測試分析C/CSiC制動材料的強度、沖擊韌性、斷裂韌性、表面硬度和導熱性能等，微觀分析材料的成分與組織結構。 (4)以鑄鋼為對偶件，在MM1000型慣性試驗機上模擬高級制動條件及不同環(huán)境氣氛（水蒸氣、水浸漬、雪淹埋、鹽霧等）進行摩擦制動實驗，研究C/CSiC制動材料的摩擦磨損性能，用以指導材料的成分對性能的影響。關鍵技術：(2
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