模压法制备C/C-SiC复合材料的力学性能

以炭纤维、硅粉、石墨粉等为原材料,采用模压法制备炭纤维增强C／C-SiC复合材料;采用电子万能试验机测定材料抗弯、抗压强度与冲击韧性,利用扫描电子显微镜观察其断口形貌：研究纤维分布状态、纤维长度以及后续炭化处理对C／C-SiC复合材料力学性能的影响。研究结果表明：当分散纤维以单丝状态分布在基体中时,纤维与基体结合紧密,材料力学性能较佳;纤维长度为5mm时,材料具有较好的综合力学性能,抗弯强度、垂直和平行抗压强度、冲击韧性分别为59．06MPR,147．03MPa,134．25MPR和2．45kJ/m^2．后续炭化处理使材料压缩性能提高22％以上,冲击韧性则有所下降,断裂方式为脆性断裂。     

温压-原位反应法制备C/C-SiC材料过程中裂纹的形成机制

以短切炭纤维、石墨粉、硅粉、树脂和粘结剂为原料,采用温压一原位反应法制备C／C-SiC制动材料,研究C／C-SiC制动材料裂纹的形成机制。研究结果表明：树脂炭化裂解产生大量的气体产物,一部分气体产物碰到裂纹壁时受阻凝聚成含C,P,O和H等元素或自由基团的液滴,炭化后液滴转变成直径为2-4μm的高含碳量碳球;另一部分气体产物沿着裂纹试图从试样中排出,当裂纹为封闭状态时便促使微裂纹向前扩展,直至材料开裂;在高温热处理过程中,硅粉熔化后与就近碳源反应生成连续的网络状SiC基体,它对裂纹的扩展有一定的抑制作用,并能愈合试样中的微裂纹。