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摘要:C/C-SiC复合材料即炭纤维增强基体碳和碳化硅陶瓷双基体复合材料,具有密度低(≤2.40g/cm3)、耐高温、抗氧化性好、摩擦系数高、耐磨且使用寿命长等优点而受到广泛关注和重视。本文在课题组已有的C/C-SiC复合材料制备工艺基础上,以进一步缩短制备周期、优化工艺路线和降低生产成本等为目的,探索了采用浸渍-模压-熔渗法制备短炭纤维增强的C/C-SiC复合材料的新工艺。研究了C/C多孔体孔隙结构对熔渗的影响,不同处理工艺对C/C-SiC复合材料力学性能及摩擦磨损性能的影响。研究结果表明:(1)以浸渍-模压法制备的短纤维C/C多孔体经一次增密后密度可以达到1.29g/cm3,孔隙率27.09%。与整体毡多孔体、全网胎C/C多孔体相比短炭纤维模压制备的C/C多孔体的纤维分布与孔径分布更均匀,闭孔较少。(2)C/C多孔体中孔的类型和形状对熔渗过程有很大的影响:上闭孔最不利于液Si的渗入,通孔和弯孔有利于液Si的渗入。由毛细管力推导公式可知,周长/面积比越大的孔毛细管力越大。由短纤维浸渍-模压法制备的C/C多孔体中孔隙多为细长棒状,周长/面积比较大,有利于熔渗。(3)短炭纤维增强C/C-SiC复合材料平行方向和垂直方向抗压强度分别在90.3~227.0MPa、47.1~137.9MPa之间,弯曲强度为69.03~93.37MPa,冲击韧性在6.1~11.0KJ/m2范围内。(4)短炭纤维增强C/C-SiC复合材料摩擦系数在0.25~0.54内变动,磨损量在0.340×10-2cm3/MJ~3.31×10-2cm3/MJ之间。材料在制动过程中都形成了较完整的摩擦膜,制动较平稳,主要的磨损机制是磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损共同作用。图46幅,表9个,参考文献95篇。