刘京
,
肖鹏
,
于澍
,
李晓
,
吴强
,
刘立宏
,
郭晓柠
,
肖涛
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160311.001
选用3种炭基复合材料,分别为采用化学气相沉积(CVD)工艺和CVD/浸渍复合工艺制备的2种C/C复合材料以及采用CVD/熔融渗硅(MSI)工艺制备的C/C-SiC复合材料,通过对比分析3种炭基复合材料与人骨的微观结构和力学性能,研究了所选用的3种炭基复合材料作为新型骨折内固定材料的可行性.结果表明:3种炭基复合材料与人骨均具有纤维增强、多孔基体的微观结构形态.在力学性能方面,3种炭基复合材料的弹性模量与人骨都较为接近,其中C/C-SiC复合材料的力学性能与人骨最为接近,分别为弯曲强度213.0 MPa、剪切强度19.3 MPa、压缩强度228.1 MPa,有望成为理想的接骨板材料.CVD和CVD/浸渍工艺制备的C/C复合材料,弯曲强度分别仅为161.8 MPa和174.6 MPa,低于入骨的弯曲强度,后期可通过改进坯体结构和制备工艺等方法来使其力学性能与入骨相匹配.
关键词:
人骨
,
C/C复合材料
,
C/C-SiC复合材料
,
弹性模量
,
力学性能
于澍
,
张红波
,
张传福
,
廖寄乔
,
邓艳
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.01.013
通过对不同结构热解炭的显微结构、显微图像分析,消光角的测试,将热解炭的微观结构分为粗糙层结构RL、光滑层结构SL、再生层状结构ReL和各向同性结构ISO.其中RL消光角最大在16-21之间;SL的消光角居中;ReL经常与SL相伴,也存在生长锥,但较之RL的柱状生长锥,ReL的生长锥不仅宽短,而且在整个生长面上可以连续再生,而RL中的柱状生长锥是贯穿整个生长面、不可再生的;ISO不具有光学活性,其消光角为零.
关键词:
热解炭
,
粗糙层
,
光滑层
,
再生层状结构
,
消光角
于澍
,
刘根山
,
李溪滨
,
熊翔
稀有金属材料与工程
研究了影响炭/炭复合材料导热系数的主要因素:炭纤维取向;热处理温度和CVD热解炭的结构.结果表明:在炭/炭复合材料中,影响炭/炭复合材料导热系数的主要因素是CVD热解炭结构;以RL结构为主的CVD热解炭,导热系数高;热处理温度对材料导热系数的影响不及CVD热解炭的微观结构对其的影响.
关键词:
炭/炭复合材料
,
热解炭
,
导热系数
于澍
,
李溪滨
,
刘根山
,
浦继强
,
浦保健
,
熊翔
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2004.01.005
对同一种炭/炭复合材料,经过不同温度最终热处理后的微观结构、石墨化度、导热系数和摩擦磨损性能进行了对比研究.试验表明:随着最终热处理温度的提高,易石墨化的热解炭偏振光下光学活性增强,而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化;炭/炭复合材料的晶粒逐渐长大,层面间距缩小,石墨化度有较大提高;平行纤维方向的导热系数和垂直纤维方向的导热系数均有上升.另外,试验表明:随着热处理温度的提高,炭/炭复合材料的摩擦表面逐渐形成薄而致密的自润滑膜,摩擦系数在经过一个峰值后趋于平稳状态,磨损量下降明显.在1800℃热处理的材料的失重主要是由于氧化造成的,说明1800℃的热处理温度过低,对炭/炭复合材料的各项性能无影响.
关键词:
炭/炭复合材料
,
热处理
,
微观结构
,
导热系数
,
石墨化度
,
摩擦磨损性能
于澍
,
黄伯云
,
熊翔
,
张传福
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00651
对等温CVD和热梯度CVD沉积所得不同结构的炭/炭复合材料, 不同刹车速度下的摩擦磨损性能进行了研究. 其中等温CVD所得的a、b材料分别是粗糙层结构和光滑层结构, 热梯度CVD沉积所得的c材料是前两者的混合结构. 摩擦试验在实验室规模的MM-1000摩擦试验机上进行. 试验表明:随着刹车速度的增大, a材料的摩擦系数随着速度的提高而不断上升, 在15m·s-1处达到峰值, 然后下降趋于一稳定值; b、c材料的曲线变化比较一致, 在20m·s-1处均出现峰值, 然后摩擦系数下降趋于一稳定值. 无论何种材料, 当摩擦系数峰值出现时, 距摩擦面1mm、外径3mm深处的温度均显示在250℃左右. 随着刹车速度的增加, 炭/炭复合材料的磨损加大, 但速度达30m·s-1时的氧化失重均<28m·s-1的氧化失重.
关键词:
热解炭
,
microstructure
,
braking speed
,
worn surface
于澍
,
张红波
,
熊翔
,
黄伯云
,
张传福
,
曾维亚
功能材料
对等温CVD沉积所得两种不同结构的炭/炭复合材料,不同表面硬度下的摩擦磨损性能进行了研究.其中A材料是光滑层结构,B材料是粗糙层和光滑层的混合结构.摩擦试验在实验室规模的MM-1000摩擦试验机上进行.试验表明:随着热处理温度的提高,不同材料的表面硬度均在下降;但在经历相同热处理温度后,B材料的表面硬度比A材料的低;表面硬度较低的B材料塑性较强,摩擦面上的磨屑易于形成致密、连续的摩擦膜,有利于保持稳定而较高的摩擦系数.
关键词:
炭/炭复合材料
,
表面硬度
,
摩擦性能
陈腾飞
,
黄伯云
,
刘根山
,
于澍
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.08.001
通过改变无纬布炭纤维类型、单元厚度,制备了不同的坯体,进行CVD增密,以研究坯体结构对增密速度的影响.结果表明:无纬布纤维为进口炭纤维B,C的针刺毡坯体CVD增密速率较快,产品最终密度较高;减小单元厚度(即增加每厘米所铺无纬布和网胎的数量),相当于增加整个坯体的针刺密度,有利于提高CVD增密速度;压差式CVD增密的产品存在径向密度梯度,有必要进一步改进坯体结构,以弥补增密工艺的不足.
关键词:
针刺毡
,
坯体结构
,
压差式CVD
,
炭/炭复合材料
于澍
,
黄伯云
,
熊翔
,
张传福
新型炭材料
利用光学显微镜、扫描电子显微镜和MM-1000摩擦试验机研究了刹车压力对等温CVD和热梯度CVD沉积所制炭/炭复合材料的摩擦磨损性能的影响.结果表明:随着刹车压力从0.35MPa增加到1.82MPa,材料的摩擦系数下降,质量磨损加大,其中含有RL结构材料的氧化失重低于含有SL结构的材料.含有RL结构的材料由于晶体结构比较完善,其磨屑容易发生塑性形变由颗粒状变为层片状,形成良好的润滑膜,有效地降低了氧化失重的比例.
关键词:
热解炭
,
微观结构
,
刹车压力
,
磨屑
于澍
,
熊翔
,
刘根山
,
黄伯云
,
张传福
中国有色金属学报
对两种不同的炭/炭复合材料湿态下的摩擦磨损性能进行对比分析.结果表明:具有粗糙层热解炭的炭/炭刹车副由于其晶格结构较为完善,生长组织择优取向度和各向异性度均高于含有光滑层结构热解炭的炭/炭刹车副.前者的石墨化度及可石墨化能力均大于后者,由于前者的表面缺陷较少,所吸附的水分子较少,因而在湿态下刹车时,其刹车力矩将很快恢复到正常干态刹车时的力矩水平,对环境的适应能力大于光滑层结构的炭/炭刹车副.
关键词:
炭/炭复合材料
,
湿态环境
,
摩擦性能
于澍
,
刘根山
,
李溪滨
,
浦保健
,
熊翔
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.03.008
通过对比分析Dunlop、 B.F.Goodrich、Missier、Bendix和中南大学粉末冶金研究所制备的几种炭/炭复合材料的显微组织、石墨化度、导热系数、洛氏硬度、抗压、抗弯、层间剪切强度、摩擦磨损性能后,得出如下结论:C/C复合材料作为一种性能优良的制动材料,必须具有合理的炭纤维骨架结构,一定比例的粗糙层气相沉积炭结构,较高的石墨化度和垂直摩擦面方向上的导热系数;我国具有自己知识产权的C/C复合材料飞机刹车盘的研制工作已取得了较大的进展和突破,其各项性能指标与国外同类产品性能相当.
关键词:
C/C复合材料
,
显微组织
,
摩擦磨损性能
