温压-原位反应法制备C/C-SiC材料过程中裂纹的形成机制

摘要

以短切炭纤维、石墨粉、硅粉、树脂和粘结剂为原料,采用温压-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2～4 μm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.