彭伟[1]2015年在《网眼碳化硅陶瓷增强铝基复合材料的研究》文中指出随着交通运输行业的不断发展,设备也向着高速、重载及高安全性方向发展,因而,对制动材料的使用性能提出了更加严格的要求。近年来,网眼多孔陶瓷／金属双连续相复合材料因其具有特殊增强类型和各向同性的特性而受到人们的关注。由于这类新型复合材料内部网状陶瓷增强相和金属基体连续相之间相互渗透、相互支撑,表现出正向加合特性,使得复合材料具有良好的机械性能。论文将待浸渗的铝合金粉和改善金属／陶瓷润湿的特殊组分直接填充在网眼SiC陶瓷骨架的孔隙内部,制备出SiC/Al双连续相复合材料,通过XRD、SEM、万能试验机和激光导热仪等设备对复合材料的微观结构和机械性能进行了研究。通过对比我们发现,本文所采用的原位反应无压浸渗新工艺填充粉料Al合金的最佳配比为Al-10Mg,此时,制备得到的复合材料的致密度最高可达90.42%,导热系数高达167.42W/m-K,增强相网眼SiC陶瓷和基体连续相Al合金之间界面结合紧密,且浸渗完全后的复合材料内部主要分为五个区域：包括基体Al合金区,界面Ⅰ区,界面反应区,界面Ⅱ区,增强相SiC陶瓷区。界面反应的产物主要是MgAl2O4和Mg2Si04,此外还含有SiC、Al、新生成的SiCN陶瓷和少量的脆性化合物Al4C3；而以45#钢为摩擦环,复合材料为摩擦块,模拟了制动材料的摩擦实验,结果表明：随着转动速度的增加,复合材料的摩擦因数逐渐下降,而当转动速度≥160r/min之后,复合材料的摩擦因数逐渐趋于稳定。这是由于随着转动速度的增加,材料表面的温度越来越高,材料抵抗塑性变形的能力变低。而当磨损相为硬质相SiC陶瓷时,由于它在磨损表面形成微凸体并起到承载作用,限制了基体Al合金高温下的塑性变形及软化,摩擦因数趋于稳定。
景胜[2]2017年在《叁维网络SiC陶瓷/高铬铸铁复合材料性能研究》文中提出叁维网络结构陶瓷/金属复合材料已得到越来越多的重视,其中叁维网络碳化硅陶瓷/铸铁复合材料以其优异的耐磨损性能在耐磨材料中得到广泛的应用。然而,碳化硅与铁在高温下发生剧烈的碳化反应,对复合材料的性能极其不利。因此,通过陶瓷表面金属化来抑制界面反应是改善复合材料性能的有效途径。本课题首先通过添加硅溶胶和氧化铝等烧结助剂制备碳化硅陶瓷,并对陶瓷进行结构组织和力学性能分析;然后制备碳化硅泡沫陶瓷,在较低的温度下通过化学气相沉积法在陶瓷表面沉积铁涂层,防止制备复合材料时界面处发生碳化反应;随后采用真空消失模铸造法制备叁维网络碳化硅陶瓷/高铬铸铁复合材料;最后研究界面的结合情况,分析讨论涂层对复合材料性能的影响。研究取得如下结果:(1)碳化硅陶瓷的制备及性能研究通过添加烧结助剂制备碳化硅陶瓷的最佳烧结工艺为:烧结温度1480℃,保温3h,硅溶胶添加量占助剂的质量百分比为40%。所得实体陶瓷的气孔率为28.4%,体积密度为2.2g/cm3,抗弯强度为68.4MPa。在烧结助剂的作用下,碳化硅陶瓷颗粒通过玻璃相连接,棱角尖锐的碳化硅颗粒有所钝化,有少量的碳化硅被氧化成氧化硅。(2)铁涂层的制备及微观分析在碳化硅陶瓷表面采用化学气相沉积法制备铁涂层的工艺是:沉积温度650℃,保温时间1h,氢气流量150m L/min,氩气流量200m L/min。在该工艺下制备的铁涂层厚度均匀、连续且致密。通过对涂层的物相分析可知,铁层与碳化硅发生了微量反应,达到了反应润湿的效果。(3)复合材料的制备及界面结构和性能检测对有、无涂层的复合材料进行对比可知,两种情况的复合材料密度大致相同,无涂层复合材料的抗弯强度值小于有涂层的复合材料。复合材料金属基体的断口形貌中出现大量河流状花样,断裂方式为解理断裂;复合材料碳化硅陶瓷的断口形貌中出现陶瓷颗粒拔出后留下的孔洞,断裂方式为沿晶断裂。复合材料断裂过程中,裂纹首先从结合较弱的界面处产生,界面结合的好坏直接影响着复合材料的力学性能。对复合材料进行磨粒磨损测试,无涂层复合材料的耐磨性能劣于有涂层的复合材料。
张珂[3]2004年在《金属—碳化硅陶瓷基复合材料性能研究》文中进行了进一步梳理本文以SiC陶瓷材料为基础，首先通过添加3vol％不锈钢颗粒制备不锈钢—SiC陶瓷基复合材料，来确定添加剂以及涂层材料的最佳用量。然后以此量为基准，分别添加1vol％、5vol％和7vol％的不锈钢颗粒制成不锈钢—SiC陶瓷基复合材料：加入1vol％、3vol％以及5vol％的金属钨颗粒制成W—SiC陶瓷基复合材料；用1vol％、3vol％、5vol％、7vol％、9vol％、11vol％、13vol％以及15vol％的金属钛颗粒制成Ti—SiC陶瓷基复合材料；以及用1vol％、3vol％、5vol％、7vol％、9vol％和11vol％的金属锰粉制成Mn—SiC陶瓷基复合材料。 采用万能试验机和TC—Ⅱ闪光法热导仪分别测量了各金属—SiC陶瓷基复合材料的力学性能和导热性能；用X—射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了各金属—SiC陶瓷基复合材料的显微结构特征；讨论了影响金属—SiC陶瓷基复合材料烧结性能的各种因素；结果表明： 含3vol％不锈钢颗粒的不锈钢—SiC陶瓷基复合材料中，加入3wt％添加剂和18wt％的涂层材料时，复合材料相对密度最高，致密性最好，抗折强度最好。在固定最佳添加剂和涂层材料数量的基础上，随着金属颗粒体积含量的增加，复合材料的相对体积密度增大(含钨的除外)。但金属含量超过一定量后，相对密度有下降的趋势，分别是：不锈钢＞5vol％，钛＞11vol％，锰＞7vol％。 随着金属颗粒体积含量的增加，金属—SiC陶瓷基复合材料的抗折强度、断裂韧性和热导率都有明显的增加。与相同条件烧结的SiC陶瓷相比较，添加不同金属的SiC陶瓷基复合材料的抗折强度相对增幅分别为：不锈钢为2.02倍、钨1.65倍、钛2.44倍和锰2.17倍；断裂韧性相对增幅分别为：不锈钢1.54倍、钨1.59倍、钛1.86倍和锰1.84倍；热导率(5vol％金属)相对增幅：钨、钛、不锈钢和锰的复合材料分别为5.92、5.78、5.09和2.97倍，而含13vol％钛的复合材料则提高了6.97倍。表明金属在SiC陶瓷中有非常明显的增强增韧作用，同时大大提高其热导率。 在含有不同金属的SiC陶瓷基复合材料中分别有新相生成；添加不锈钢、W、Ti和Mn的复合材料中分别对应有莫来石相、高温碳化钨相、高温碳化钛相和低熔点Al_(74)Si_6Mn_(20)相生成。这些新相的生成使复合材料的显微结构致密，增强金属与SiC颗粒间的结合力。 在以上实验的基础上，结合残余应力增韧、颗粒延性增韧和经典断裂力学理论，探索了金属—SiC陶瓷基复合材料的增韧机理。以含不锈钢的复合材料为基础，提出金属—SiC陶瓷基复合材料断裂韧性的理论公式：把Mn—SiC陶瓷基复合材料和Ti-SiC陶瓷基复合材料的实验数据代入此式后，经拟合的理论曲线与实验值比较，两者有大体相同的变化趋势。说明此理论公式能较好的解决此类金属—SiC陶瓷基复合材料的断裂韧性问题。
王泽建[4]2009年在《叁维连续网络结构碳化硅陶瓷/铸铁复合材料的制备方法及性能研究》文中研究说明近年来,叁维连续网络结构陶瓷/金属复合材料的研究引起了国内外材料科研工作者的重视,并得到了较快发展。其主要原因是:与颗粒增强、纤维增强和晶须增强等常规的陶瓷/金属复合材料相比,叁维连续网络结构陶瓷/金属复合材料的每一种组成相的特性都能够得到保留,并且各相同性,可充分发挥陶瓷相、金属相各自的优势,以获得最佳的综合性能。这种复合材料可获得良好的耐磨性和减振性等性能,有着广阔的应用前景。对这种复合材料的高效率低成本制备方法的探索已成为目前复合材料学界新的研究热点之一。本文首先通过对国内外相关文献的分析,对叁维连续网络结构陶瓷/金属复合材料及其网络结构陶瓷预制体的制备方法进行了比较。然后采用泡沫塑料先驱体挂浆成型工艺和高温烧结法制备出叁维连续网络碳化硅陶瓷预制体;并且选择铸造性能好、成形缺陷少的灰口铸铁作为金属基体,采用常压铸渗方法制备出叁维连续网络结构碳化硅陶瓷/铸铁复合材料;研究了泡沫陶瓷预制体表面不同金属化处理方式和复合材料的热处理工艺对材料机械性能的影响;采用金相显微镜等对多孔陶瓷预制体和复合材料的微观形貌特征进行观察和分析,探讨了复合材料微观组织结构与机械性能的关系。接着在干滑动磨擦条件下,对灰铸铁试样和叁维连续网络碳化硅陶瓷/铸铁复合材料试样进行了磨擦磨损特性对比试验。最后采用模态分析法对具有相同几何尺寸的灰铸铁试样和叁维连续网络碳化硅陶瓷/铸铁复合材料试样进行了振动对比试验。实验结果表明:碳化硅质泡沫陶瓷骨架表面经铜化合物法金属化处理可有效改善金属对陶瓷相的润湿与铸渗能力;采用常压铸渗法制备的叁维连续网络结构碳化硅陶瓷/铸铁复合材料界面结合良好,界面无孔洞等微观缺陷,为叁维连续网络陶瓷/金属复合材料的低成本制备提供了一种新方法;制备的叁维连续网络结构碳化硅陶瓷/铸铁复合材料的耐磨性为基体灰铸铁的4.7～7.9倍;复合材料的减性能比灰铸铁有较大幅度提高,其阻尼比为灰铸铁的2.3倍(低频段);复合材料经热处理后,其硬度可提高0.62～1.91倍,抗压强度提高0.56～1.04倍。这种新型复合材料有望作为高效抗磨材料和高阻尼减振材料广泛应用于冶金、化工、机械制造及高科技等领域,特别是用作机床的结构材料时,其抗磨和减振性能兼备的独特优势更能发挥其作用。
陈亮[5]2018年在《叁维网络结构SiC/Fe基复合材料的制备工艺和性能研究》文中认为本文首先采用有机泡沫浸渍法制备叁维网络结构碳化硅陶瓷预制体,通过真空浸渗的方法对预制体进行二次挂浆处理,并通过改变二次挂浆浆料的成分以及优化预制体表层结构提升预制体的力学性能。在此基础上,以不同力学性能的叁维网络结陶瓷构预制体为增强材料,灰铸铁TH300为基体材料,通过普通铸造工艺制备出不同性能的叁维网络结构SiC/Fe基复合材料。通过并对预制体的抗压强度、内部结构以及复合材料的界面结合情况、内部结构、抗压强度以及耐磨性能进行分析,获得合理的实验方法和成分配比制备叁维网络结构SiC/Fe基复合材料。通过用氧化铝浆料(固相含量77.0 wt%)在真空度为0.095 Mpa的条件下对预制体进行二次挂浆处理,预制体筋骨裂痕以及内部的叁角孔洞被完全填充,预制体的抗压强度从0.3 Mpa提高到0.78 Mpa,并且在氧化铝浆料中添加适量的稀土氧化物(氧化钇与氧化铈),预制体的抗压强度提高到0.95 Mpa,此外通过高温高压渗硅的方法对预制体进行表面处理,其抗压强度达到0.83 Mpa,但由于工艺的缺陷,叁角孔洞并未被完全填充。制备的叁维网络结构SiC/Fe基复合材料中,陶瓷预制体与金属基体之间界面结合良好,并未出现明显的缺陷以及中间产物,并且经过表面涂覆镍层的预制体与金属基体结合更加紧密;制备的复合材料耐磨性能是灰铸铁HT300的2.1~7.9倍,且其耐磨性随着陶瓷预制体抗压强度的提高而增强。高载荷下复合材料的磨损机制主要为氧化磨损和粘着磨损,且有轻微的磨料磨损。通过理论计算,复合材料的抗压强度达到344.29 Mpa左右,并且强度随着陶瓷预制体的体积占比增加而增强。
陆有军[6]2014年在《碳纳米颗粒改性碳化硅陶瓷基复合材料的制备及其性能研究》文中认为陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composite，简记为CMC）是以陶瓷材料为基体，以陶瓷纤维、晶须、晶片或颗粒为补强体，通过适当的复合工艺制备的、性能可设计的一类新型材料。本论文将碳纳米颗粒与碳化硅复合制备的碳颗粒/碳化硅陶瓷基复合材料，有效地改善碳化硅陶瓷的机械加工性能，并将其应用于玻璃夹具、模具材料，提高了使用寿命，具有一定的强度和硬度，且使该材料不与高温玻璃熔体发生粘接。本论文第一章首先综述C/SiC陶瓷基复合材料的研究现状及应用前景，归结了制备C/SiC陶瓷基复合材料的现代技术，其中主要是碳纤维增强的碳化硅（Cf/SiC）陶瓷基复合材料的制备技术。虽然，Cf/SiC陶瓷基复合材料各方面性能的研究较为成熟，然而，在C/SiC陶瓷基复合材料的未来工业领域，考虑到制备成本，可选用碳颗粒/碳化硅（Cp/SiC）陶瓷基复合材料。还阐述了机械力化学法合成复相陶瓷粉体材料是一种具有广阔应用前景的复相陶瓷材料制备方法，采用该方法制备在常规高温、高压条件下难以制备的特种陶瓷颗粒材料。同时，重点描述了机械力化学法制备陶瓷颗粒的原理和理论基础及其研究进展。另外，给出了本论文的研究目标和研究内容。论文第二章根据机械力化学反应机理、采用常温下机械力化学方法原位制备Cp/SiC复合粉体，探讨了机械力化学法原位合成复合粉体的复合机理。采用现代表征方法（如X光衍射、热重和差热分析、扫描电镜和透射电镜等）对制备的样品进行了表征。另外，还分析和研究了不同的合成参数（如球料比、研磨时间、研磨方式等）对合成β-SiC以及后续原位复合得到Cp/SiC复合粉体性质的影响。研究结果表明，采用优化机械力化学合成参数，可有效地合成β-SiC并与多余碳纳米颗粒原位复合得到Cp/SiC的复合粉体。论文第叁章研究了采用喷雾造粒的方法以机械力化学原位合成Cp/SiC复合粉体为原料制备类球形Cp/SiC复合颗粒，并探讨了影响喷雾造粒过程的主要因素。另外，还研究了分散剂种类、分散剂用量、搅拌时间以及碳纳米颗粒含量等参数对合成Cp/SiC复合粉体在水介质中的分散性能的影响。结果表明，对Cp/SiC复合粉体固含量为45wt%的分散浆料采用喷雾造粒方法可有效地制得适宜的类球形实心Cp/SiC复合颗粒。论文第四章研究了采用无压烧结的方法制备不同碳纳米颗粒含量（即，5wt%、10wt%、15wt%和25wt%）的碳化硅陶瓷基复合材料，探讨了无压烧结Cp/SiC复合陶瓷的烧结致密化机理，以及碳纳米颗粒含量对复合陶瓷的力学性能的影响。结果表明，添加碳纳米颗粒的碳化硅陶瓷基复合材料的无压烧结致密化机理与SiC陶瓷的无压烧结机理是一致的，即，烧结初期，膨胀机制占主导；烧结中期，收缩机制占主导，并抵消膨胀机制的作用；烧结终结前，膨胀机制略占主导。同时，随着碳纳米颗粒含量的增加，碳纳米颗粒/碳化硅陶瓷基复合材料的弯曲强度逐渐降低，显气孔率逐渐增大，硬度逐渐降低，但断裂韧性先增大后减小，并在碳纳米颗粒为15wt%时达到了极大值（2.58MPa·m1/2）。当碳纳米颗粒含量为0～15wt%时，陶瓷基复合材料的烧失率控制在5～6%之间。当碳纳米颗粒含量超过15wt%时，烧失率急剧增大，当碳纳米颗粒含量为25wt%时，其烧失率达到18%以上。论文第五章研究了Cp/SiC复合陶瓷材料的氧化行为和抗热震性。结果表明，在400～700℃之间，Cp/SiC复合陶瓷在空气中的氧化过程受C-O2反应控制，呈均匀氧化，其显气孔率随氧化温度的升高而增加，弯曲强度随氧化温度增加而降低，当达到700℃时，为极小值；在700～1000℃之间，氧化过程受O2的气相扩散和O2通过微裂纹的扩散控制，可形成SiO2相。随温度增高，其显气孔率降低，弯曲强度增加，在1000℃时达到极大值；在1000～1100℃之间，O2通过SiC缺陷的扩散控制着复合陶瓷材料的氧化过程，显气孔率增加，弯曲强度降低。同时，随着碳纳米颗粒含量的增加，碳纳米颗粒大量聚集在晶界处，重复冷热循环容易降低复合材料的强度，出现裂纹的几率增大，抗热震性变差。因此，氧化温度和碳纳米颗粒含量是影响Cp/SiC复合陶瓷材料强度及氧化行为和抗热震性的关键因素。论文第六章研究了碳纳米颗粒含量对Cp/SiC陶瓷的机械加工性能。结果表明，添加在Cp/SiC陶瓷中并均匀分布在SiC晶界处的碳纳米颗粒可改善Cp/SiC陶瓷的机械加工性能。但是，当添加的碳纳米颗粒含量超过15wt%时，材料内部形成了网络孔洞结构，导致其陶瓷材料致密度急剧降低。另外，依据采用机械加工速度V、机械加工性指数M、脆性指数B及可加工性能参数n综合评价Cp/SiC陶瓷的机械加工性能可知，当碳纳米颗粒含量为15wt%时，极大值Mmax为0.921，极小值Bmin为1.09，可加工性能参数极大值nmax为+0.342，这表明碳纳米颗粒含量为15wt%的Cp/SiC陶瓷具有良好的机械加工性能。论文第七章采用此复合材料制备了玻璃夹具，并给出了实际应用结果。另外，经润湿性实验测试表明，当碳纳米颗粒含量为或大于15wt%时，Cp/SiC陶瓷基复合材料在1000℃以下与玻璃熔体不发生粘结，润湿性差。此时在复合材料中的碳纳米颗粒先于SiC基体氧化，抑制了基体表面SiO2膜的生成，从而有效地降低了基体与玻璃熔体的粘结和润湿效应，以达到适用作玻璃夹具材料的不粘结性质。最后，给出了通过研究所获得的论文结论以及今后工作的展望。
王文超[7]2009年在《反应烧结多组元（Ni、PbO、Ti、MoS_2）SiC陶瓷复合材料摩擦磨损性能的研究》文中研究表明为了改善陶瓷材料的高温摩擦磨损性能,本研究在碳化硅粉中直接添加具有潜在润滑作用的金属组元/固体润滑剂(Ni、PbO、MoS_2、Ti)粉末,应用反应烧结法在真空炉中制备出SiC陶瓷复合材料。分析了含组元碳化硅材料在真空烧结过程中的化学变化、烧结后的相组成、存在方式、密度和气孔率。考察了复合材料的抗弯强度以及不同温度(室温、300℃、600℃)的摩擦磨损。结合扫描电镜(SEM)等微观分析手段,对复合材料不同温度下的摩擦磨损机理进行了研究。研究结果表明,复合材料的基本相组成为SiC、游离硅、反应生成的β-SiC,其余组成相为所添加组元及其相应的硅化物、碳化物和硫化物,有:PbO、MoS_2、NiSi_2、NiSi、NiS等。由于所添加组元的比重均明显大于碳化硅,因此复合材料的密度随组元的含量的增加而增大;气孔率随组元含量增加增大;同时抗弯强度亦有所上升。摩擦磨损研究表明,材料中的界面产物、分散于基体的Pb相和材料中的游离Si对材料的摩擦系数都有一定的影响。在加热和摩擦热的作用下部分界面产物、基体的游离硅会发生氧化,PbO在加热和摩擦热的作用下也会向磨面富集,从而影响材料的摩擦系数;另外组元含量也是影响摩擦系数的一个因素。80SiC+5Ni+5PbO+10C这一组配比在温度下的摩擦系数最低。和不添加组元的复合材料相比,含Ni+PbO、Ni+MoS_2的复合材料室温下的磨损率降低一个数量级,而含PbO+MoS_2的复合材料的磨损率基本上变化不大;随着温度的升高,含Ni+PbO、Ni+MoS_2的复合材料的磨损率增大,含PbO+MoS_2的复合材料的磨损率基本上不变。复合材料的室温下的磨损主要是由切削磨损造成;高温下主要是剥层磨损,同时受切削、磨粒磨损影响。
段锦[8]2014年在《碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料摩擦性能研究》文中进行了进一步梳理随着交通运输速度和承载能力的不断提升,人们对刹车材料的性能提出了越来越高的要求。目前,铜基粉末冶金闸片材料工艺技术相对成熟、综合性能较好,有着广泛的应用,但其磨损率偏高、高温性能较差,在很大程度上制约着它的发展。近年来,碳化硅泡沫陶瓷/金属双连续相复合材料引起了人们的广泛关注。作为一种新型复合摩擦材料,它具有全新的整体增强机制,其中碳化硅陶瓷和金属基体之间形成相互贯通的网络结构,既发挥了碳化硅陶瓷高硬度、高耐磨性和高耐热性等优点,又发挥了金属高韧性、高强度和高导热性等优点,从而使得该材料具有优异的摩擦性能,表现为优良的耐热性、稳定的摩擦系数、低的磨损率、和快的响应速度等。本文利用挤压铸造法制备碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料,并对其热物理性能、力学性能和摩擦磨损性能及机理进行了系统的研究。碳化硅陶瓷骨架限制金属变形的作用使得碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料具有良好的热物理性能。复合材料的线膨胀系数为(8.69～13.7)×10-6/-℃(20～100℃),比热容为455～563J·kg-1·℃-1(20～100癈),热导率为59.9～63.5W·m-1·℃-1(20～100℃)。碳化硅陶瓷骨架的刚性承载和阻碍基体铜滑移的作用使得碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料具有优异的力学性能。复合材料的冲击韧性最大值为3.69J/cm2(20vol.%SiC),弯曲强度最大值为267.0MPa(30vol.%SiC),压缩强度最大值为568.9MPa(70vol.%SiC)。碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料的断裂方式为混合断裂,其裂纹通常起源于泡沫陶瓷骨架,金属相则具有桥接裂纹并使裂纹发生偏转的作用。以碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料为静块,以28CrMoV铸钢盘为动环进行了摩擦磨损试验。结果表明：复合材料的摩擦系数和磨损率均随着碳化硅体积分数的增加而降低；添加摩擦组元的复合材料的摩擦系数及其稳定性显着增加,但磨损率增加。与粉末冶金碳化硅/铜复合材料相比,碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料的摩擦系数稳定性更高,磨损率仅为粉末冶金材料的1/5～1/4。以碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料为静块,以28CrMoV铸钢盘为动环进行了模拟制动试验。结果表明：随着制动速度的增加,制动时间增加,复合材料的摩擦系数呈下降趋势,摩擦系数稳定性较高；随着制动压力的增加,制动时间缩短,复合材料的摩擦系数同样呈下降趋势,摩擦系数稳定性较高。与粉末冶金碳化硅/铜复合材料相比,碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料的制动时间更短,响应速度更快。碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料的磨损机理以粘着磨损为主,摩擦磨损过程中发生了主要从28CrMoV铸钢盘向碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料方向的物质转移,“过铁”现象较为明显,同时伴有氧化磨损；添加摩擦组元的复合材料以粘着磨损和磨粒磨损为主,伴有氧化磨损。
王静, 潘裕柏, 郭景坤[9]2004年在《碳纳米管陶瓷基复合材料研究进展》文中提出碳纳米管以极其优异的性能而被称为复合材料增强体的极限形式,由纳米管作增强相的复合材料有可能具有非凡的强韧性而成为21世纪中最有应用潜力的材料。目前,碳纳米管已被用来增韧各种材料:高分子聚合物,金属,陶瓷(包括碳化硅陶瓷,氮化硅陶瓷,石英,氧化铝以及金属陶瓷)。碳纳米管陶瓷基体复合材料的研究还处在初步探索阶段,为了探索新的复合材料体系并进一步提高先进结构陶瓷的应用潜力,我们开展了碳纳米管陶瓷基复合材料的研究并取得了较好的增强增韧效果。本文总结并分析了碳纳米管陶瓷基复合材料的制备工艺、显微结构、力学性能、增强增韧机理、电学性能、导电机理以及影响材料性能提高的因素。
靳宁宁[10]2014年在《多孔碳化硅陶瓷及复合材料的制备与性能》文中进行了进一步梳理多孔陶瓷具有密度低、比表面积大、渗透率高、以及耐高温和化学腐蚀的性能,被广泛用作过滤、分离、隔热、吸声、催化剂载体、化学传感器和生物陶瓷等元件材料。环氧树脂因具有优良的物理和粘结性能、高的电绝缘性能和良好的耐药品性能而引起人们广泛的研究兴趣,它主要用于保护性涂层、涂料、粘结剂、电子封装和浇铸件等。近年来,当在环氧树脂基体中加入适量的填充物可以明显提高其使用性能,使环氧树脂复合材料的研究得到广泛的发展。本文采用一种新颖的方法制备了开口气孔率高、孔壁致密、力学性能良好的多孔碳化硅陶瓷材料。在实验过程中,通过对凝胶辅助成孔法进行改进,采用工艺简单的发泡法制备大孔碳化硅陶瓷,避免了通常制备大孔碳化硅陶瓷的硬模板剂或既有的大孔骨架所带来的缺点。对制备得到的多孔碳化硅陶瓷材料的开口气孔率、力学性能、宏观形貌和微观组织进行系统的研究,得到这些性能与浆料中添加的粘结剂PVA水溶液的浓度与质量、造孔剂双氧水的含量以及表面活性剂SDS的含量的具体关系。综合比较发现,每130g浆料中,添加150g浓度为8.5%的粘结剂PVA水溶液、30g双氧水作为造孔剂和0.03g SDS作为表面活性剂时,可以得到开口气孔率高、孔壁致密、力学性能等综合性能优良的多孔碳化硅陶瓷材料。采用开口气孔率适当、力学性能优异的碳化硅多孔陶瓷为骨架,制备出叁维网络碳化硅／环氧树脂复合材料,与普通碳化硅颗粒增强的环氧树脂复合材料相比,具有更优越的综合力学性能。这种复合材料的抗弯强度和抗压强度分别为可以达到147.2MPa和190.6MPa。热震实验表明,该材料的抗弯强度在热震前后并没有发生很大变化,说明其具有良好的抗热震性能。该新型复合材料具有良好的摩擦磨损性能,其摩擦系数和磨损量较低。同时叁维网络碳化硅／环氧树脂复合材料的摩擦系数的稳定性较好,随着载荷、摩擦实验机转速和摩擦磨损时间的变化不大。
参考文献：
[1]. 网眼碳化硅陶瓷增强铝基复合材料的研究[D]. 彭伟. 上海应用技术学院. 2015
[2]. 叁维网络SiC陶瓷/高铬铸铁复合材料性能研究[D]. 景胜. 长安大学. 2017
[3]. 金属—碳化硅陶瓷基复合材料性能研究[D]. 张珂. 大连理工大学. 2004
[4]. 叁维连续网络结构碳化硅陶瓷/铸铁复合材料的制备方法及性能研究[D]. 王泽建. 湖北工业大学. 2009
[5]. 叁维网络结构SiC/Fe基复合材料的制备工艺和性能研究[D]. 陈亮. 武汉科技大学. 2018
[6]. 碳纳米颗粒改性碳化硅陶瓷基复合材料的制备及其性能研究[D]. 陆有军. 华南理工大学. 2014
[7]. 反应烧结多组元（Ni、PbO、Ti、MoS_2）SiC陶瓷复合材料摩擦磨损性能的研究[D]. 王文超. 长安大学. 2009
[8]. 碳化硅泡沫陶瓷/铜双连续相复合材料摩擦性能研究[D]. 段锦. 东北大学. 2014
[9]. 碳纳米管陶瓷基复合材料研究进展[C]. 王静, 潘裕柏, 郭景坤. 2004年中国材料研讨会论文摘要集. 2004
[10]. 多孔碳化硅陶瓷及复合材料的制备与性能[D]. 靳宁宁. 东北大学. 2014
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