不同炭基体CC—SiC制动材料压缩性能研究.pdf

第29卷第1期矿冶工程V0l_29No1
February2009
2009年02月MGANDnETALLURGICALENGINEERING

不同炭基体C／C．SiC制动材料压缩性能研究①

秦明升，肖鹏，熊翔，李专
(中南大学粉末冶金国家重点实验，湖南长沙410083)

摘要：选用热固性酚醛树脂A和热塑性酚醛树脂B分别与短炭纤维、石墨粉、硅粉、碳化硅按一定的比例混合后，采用温压一原位
反应法制备C／C—SiC试样1和试样2。研究了不同基体的C／C—SiC材料的压缩性能。试样1在垂直纤维层方向压缩载荷作用下，没
有出现纤维的拔出、脱粘等现象，界面结合较强，材料呈现脆性断裂：or=60．7MPa；而在平行纤维层的压缩载荷作用下，纤维与基
体存在剪切作用，存在纤维的脱粘，试样呈现韧性断裂：∥=52．6MPa。试样2由于纤维的分散性不好，大量聚集在一起，在压缩载
荷的作用下，存在着纤维的拔出、脱粘现象，界面结合较差，材料呈现韧性断裂，强度较低：=45．8MPa，tr#=19．4MPa。
关键词：C／C．SiC复合材料；炭基体；树脂炭；力学性能；界面强度
中图分类号：TB331；TH117．3文献标识码：A文章编号：0253—6099(2009)01—0090—04

ResearchofCompressivePerfoIrmanceof
DiferentCarbonMatrixC／C—SiCBrakingComposites

QINMing-sheng，XIAOPeng，XIONGXiang，LIZhuan
(StateKeyLaboratoryofPowderMetallurgy，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China)

Abstract：AfterthermosetphenolicresinAandthermoplasticphenolicresinBwerechosentomixedwithshortcarbon

fibre，graphite，siliconandcarborunduminacertainproportionrespectively，sample1and2werepreparedbywarm

mouldingandin—situreactionprocess．ThecompressiveperformanceofthetwodifferentmatrixesC／C-SiCwasre—

searched．Sample1hadnophenomenonofpulling—outanddebondingoffibresunderverticalcompressionloadandthe

interfacebondingintensityisstrongbetweenthefibresandthematrix．Thematerialshowsbrittlefracture：』=60．7

MPa．However，sample1hasthephenomenonoffibresdebondingbecauseoftheshearingstressbetweenthefibresand
thematrixunderparallelcompressionload．Thematerialshowstoughfracture：∥=52．6MPa．Forsample2，thefi—

bresgettogetherinmassbecauseofthebaddispersionandpresentthephenomenonofpulling—outanddebonding．The

bondingisworseattheinterfacebetweenthefibresandthematrix．Thematerialshowstoughfracture，withalowinten-

sity：o-』=45．8MPa，o-#=19．4MPa．

Keywords：C／C—SiCcomposite；carbonmatrix；resincarbon；mechanicalperformance；interfaceintensity

C／C—SiC复合材料具有密度低、摩擦性能稳定、耐纤维的增强作用得不到充分发挥。在温压．原位
磨性好、耐高温、耐腐蚀、高温抗氧化特性好，环境适应反应法制备C／C—SiC的过程中，树脂在模压过程中作
性强等优点，是一种新型的制动材料~41。C／C．SiC复为粘结剂，在随后的炭化过程中，发生分解炭化为树脂
合材料应用于制动材料除需要优异的摩擦磨损性能炭，树脂炭除了部分与si粉反应生成SiC外，残余的
外，还必须具备较强的压缩性能，以保证材料