RMI法制备C/C-SiC材料的组织结构及性能研究

摘要

本文通过液相气化热梯度CVI法制备C/C材料，并通过反应熔渗法制备出密度为2.13～2.28 g/cm3的C/C-SiC复合材料。采用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜分析C/C-SiC的显微组织结构，并对其力学性能(弯曲强度、压缩强度、硬度、断裂韧性)和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明：反应熔渗法制备的C/C-SiC材料由C、SiC和Si组成，C/C多孔体的密度越低，所得到的C/C-SiC材料密度越高。石墨化处理使C/C-SiC材料的弯曲强度由203～275 MPa降低到150～210 MPa，压缩强度由463～607 MPa降低到403～536 MPa，表面硬度也有所下降，但材料的断裂韧性由6.6～8.5MPa·ml/2提高到7.3～9.2 MPa-ml/2。在C/C-SiC盘与SiC销配对的滑动摩擦试验中，摩擦系数在0.19左右，C/C-SiC的磨损量随时间的延长趋于减小；石墨化处理可使摩擦系数降低到0.14～0.15，但平均体积磨损速率由3.4×10-3～5.0x10-3 mm3/h增大到 7.9×10-3～9.8×10-3 mm3/h。