C/C多孔体的高温热处理对C/C-SiC复合材料摩擦磨损行为的影响

TB332; 低密度C/C多孔体的结构与性能调控是制备具有优异摩擦磨损性能的C/C-SiC复合材料的关键.本研究采用化学气相渗积法制备了C/C多孔体,并对其进行 2100℃高温热处理,再通过反应熔渗法制备了C/C-SiC复合材料,研究了C/C多孔体高温热处理对C/C-SiC复合材料微观结构、导热性能和摩擦磨损性能的影响.结果表明,经2100℃热处理的C/C多孔体孔隙率和石墨化程度增加,用其制备的C/C-SiC复合材料比C/C多孔体未经热处理的密度更大(2.22 g/cm3),孔隙率由 5.1%降低至 3.4%,SiC陶瓷相含量比热处理前提高 11.9%.石墨化程度越高,声子的平均自由程越大,因此其室温的导热率提升到3.1倍,1200℃导热率提升到1.2倍.经过热处理的热解炭更软,摩擦面易形成连续且稳定的摩擦膜,因此摩擦系数更稳定,并且在测试载荷为 3、6 和 9 N下磨损率均显著降低,下降幅度达到 47.8%、41.9%和 11.7%,平均摩擦系数分别为 0.47、0.38 和 0.39.综上所述,对C/C多孔体进行高温热处理可使C/C-SiC复合材料的导热性能提升,更耐磨并且表现出更稳定的摩擦系数.