C/C-SiC刹车材料摩擦面出现沟槽的机理及其影响研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20230328.014

复合材料科学与工程 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (3): 95-98.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20230328.014

C/C-SiC刹车材料摩擦面出现沟槽的机理及其影响研究

施伟伟, 张艳萍^*, 任金伟, 韩文静, 张挺

西安航空制动科技有限公司,西安 710065

收稿日期:2022-07-05 出版日期:2023-03-28 发布日期:2023-04-28
通讯作者: 张艳萍(1988—),女,硕士研究生,工程师,主要从事碳碳和碳陶摩擦材料方面的研究,zhangyanping616@126.com。
作者简介:施伟伟(1983—),男,硕士研究生,高级工程师,主要从事碳碳和碳陶摩擦材料方面的研究。

Study on the mechanism and influence of grooves on friction surface of C/C-SiC brake materials

SHI Weiwei, ZHANG Yanping^*, REN Jinwei, HAN Wenjing, ZHANG Ting

Xi'an Aviation Brake Technology Co., Ltd., Xi'an 710065, China

Received:2022-07-05 Online:2023-03-28 Published:2023-04-28

摘要/Abstract

摘要： 对C/C-SiC刹车材料摩擦面沟槽的表观特征和物相分布进行了分析,研究了沟槽形成的原因、机理及其对刹车性能的影响。结果表明:当C/C-SiC刹车材料摩擦面出现大颗粒的硬质点时,会发生犁削磨耗或挤压剥落机制,产生明显的槽状沟槽或层状剥落沟槽;摩擦面有明显沟槽的C/C-SiC刹车材料刹车力矩整体高于摩擦面平整光滑无沟槽的C/C-SiC刹车材料刹车力矩。

关键词: C/C-SiC, 摩擦面, 沟槽, 复合材料

Abstract: The apparent characteristics of grooves on the friction surface and phase distribution of the C/C-SiC brake materials were analyzed. The causes and mechanism of grooves formation and its influence on braking performance were studied. The results show that when there are large hard spots on the friction surface of C/C-SiC brake materials, plough abrasion or extrusion spalling mechanism will occur, resulting in obvious trough groove or layered spalling groove. The braking torque of C/C-SiC brake materials with obvious grooves on the friction surface is higher than that of C/C-SiC brake materials with smooth friction surface.

Key words: C/C-SiC, friction surface, grooves, composites

中图分类号:

TB332

施伟伟, 张艳萍, 任金伟, 韩文静, 张挺. C/C-SiC刹车材料摩擦面出现沟槽的机理及其影响研究[J]. 复合材料科学与工程, 2023, 0(3): 95-98.

SHI Weiwei, ZHANG Yanping, REN Jinwei, HAN Wenjing, ZHANG Ting. Study on the mechanism and influence of grooves on friction surface of C/C-SiC brake materials[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2023, 0(3): 95-98.

参考文献

[1] 李贺军, 史小红, 沈庆凉, 等. 国内C/C复合材料研究进展[J]. 中国有色金属学报, 2019, 29(9): 2142-2154.
[2] 孙国帅, 刘荣军, 曹英斌, 等. C/C-SiC刹车材料的研究进展[J].材料导报, 2016, 30(S1): 516-519.
[3] KRENKEL W, BERNDT F. C/C-SiC composites for space applications and advanced friction systems[J]. Material Science Engineering A, 2005, 412(1/2): 177-181.
[4] 李专. C/C-SiC摩擦材料的制备、结构和性能[D]. 长沙: 中南大学, 2010: 95-103.
[5] NASLAIN R. Design, preparation and properties of non-oxide CMCs for application in engines and nuclear reactors: An overview[J]. Composites Science and Technology, 2004, 64(2): 155-170.
[6] XIAO P, LI Z, XIONG X. Microstructure and tribological properties of 3D needle-pinched C/C-SiC brake composites[J]. Solid State Sciences, 2010, 12(4): 617-623.
[7] FAN S W, ZHANG L T,CHENG L F,et al. Microstructure and frictional properties of C/C-SiC brake materials with sandwich structure[J].Ceramics International, 2011, 37 (7): 2829-2835.
[8] ZHOU X, ZHU D M, XIE Q, et al. Friction and wear properties of C/C-SiC braking composites[J].Ceramics International, 2012, 38(3): 2467-2473.
[9] 李专, 肖鹏, 岳静, 等. C/C-SiC材料不同制动速度下的湿式摩擦磨损性能[C]//第十届中日复合材料学术会议论文集. 2012: 36-40.
[10] 张波, 李瑞珍, 解惠贞. 熔融渗硅法制备C/C-SiC复合材料工艺参数研究[J]. 材料导报, 2015, 29(S1): 389-392, 396.
[11] 虎琳, 肖志超, 张永辉. C/C-SiC复合材料的RMI法制备研究进展[J]. 炭素, 2017(1): 29-35.
[12] 郭春园, 闫联生, 孟祥利, 等. C/C-SiC 复合材料制备技术及应用现状[J]. 航天制造技术, 2017(1): 2-6.
[13] CHEN G Y, LI Z, XIAO P, et al. Tribological properties and thermal-stress analysis of C/C-SiC composites during braking[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2019(29): 123-131.
[14] 范尚武. 三维针刺C/C-SiC飞机刹车材料的结构/性能及其试验验证[D]. 西安: 西北工业工业大学, 2009: 56-57.
[15] 全永昕. 工程摩擦学[M]. 杭州: 浙江大学出版社, 1994: 43-45.
[16] 温诗铸, 黄平, 田煜, 等. 摩擦学原理[M]. 5版. 北京: 清华大学出版社, 2018: 271-353.

C/C-SiC刹车材料摩擦面出现沟槽的机理及其影响研究

Study on the mechanism and influence of grooves on friction surface of C/C-SiC brake materials

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	王孟, 刘程, 张玉, 贾航, 乔越, 蹇锡高. 成型温度对CF/PPEK复合材料的缺陷和力学性能影响[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 5-12.
[2]	史洪源, 任文坚, 党杰, 周鹏. 玻璃纤维增强复合材料超声检测声场的CIVA仿真与试验研究[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 20-24.
[3]	杨思鑫, 曹忠亮, 顾付伟. 双三角点阵夹芯结构低速冲击下的动态响应与失效机制[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 25-34.
[4]	张斌, 赵晶, 王世杰. Kagome点阵结构参数对其压缩特性的影响及轻质化设计[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 35-42.
[5]	王宇轩, 曹东风, 胡海晓, 李书欣. 计及层内和层间的L形层合板失效的数值研究[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 43-53.
[6]	耿健, 董九志, 梅宝龙, 蒋秀明. 三维四向碳/碳复合材料力学性能预测与试验验证[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 54-60.
[7]	高坤, 张兆恒, 邢亚娟, 左小彪, 王博尧, 赵泽华. 含磷POSS阻燃乙烯基酯树脂性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 61-64.
[8]	郑子君, 乔英, 邵家儒. 基于机器视觉的短纤维复合材料的取向度提取方法[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 65-72.
[9]	许晓婷, 郝恩全, 邵慧奇, 邵光伟, 毕思伊, 陈南梁, 蒋金华. 三维大隔距机织间隔织物柔性复合材料的服役性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 73-78.
[10]	苏桐, 胡果馨, 刘振. 全碳纤维复合材料太阳能无人机机翼结构优化设计[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 79-83.
[11]	伍强, 赵凯, 刘鹏飞, 张涛涛, 朱德勇. Z形纤维增强复合材料层压板固化变形分析[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 84-90.
[12]	宋贵宾, 黄光启, 杨胜春. 复合材料层压板胶接挖补修理分析方法及影响因素研究[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 91-96.
[13]	王耀, 邵丹丹, 雷炳育. 共沉淀析出-热压技术制备高储能性能复合材料薄膜[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 97-102.
[14]	张仲香, 刘宝锋, 方晨鑫, 陈文光, 顾育慧, 李军向. 沙戈荒环境下风电叶片中复合材料耐高温性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 103-107.
[15]	邓忠, 支亚非, 程家林, 杨文. 太阳能无人机机翼复合材料主梁铺层优化[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(3): 108-112.