国产炭纤维制备炭/炭复合材料摩擦磨损的拉曼光谱表征

摘要

采用国产PAN基炭纤维编织预制体,通过化学气相渗透结合浸渍工艺制备以粗糙层热解炭为主,密度1.83g/cm3的炭/炭复合材料试样,在MM3000型摩擦磨损性能试验台上进行惯性制动模拟刹车试验,并采用激光拉曼光谱对摩擦面和垂直于摩擦面方向的炭纤维和热解炭微区结构进行分析.结果表明,刹车试验平均摩擦系数为0.32,平均刹车时间为12.6s;摩擦前后,炭纤维的石墨化程度均低于热解炭的;摩擦面炭纤维和热解炭的微区结构发生了破坏,但其石墨化程度比未摩擦时高;炭纤维在摩擦次表面～1μm范围内结构发生了变形,而热解炭在摩擦次表面～5μm范围内发生变形,且呈现梯度变化的特征.