C/C復合材料是一種先進的復合材料,兼具碳材料優(yōu)異的高溫性能和復合材料良好的力學性能及可設(shè)計性,由于密度低,在高溫下具有良好的摩擦磨損性能,作為制動材料廣泛應用于航空航天領(lǐng)域及民用交通領(lǐng)域的剎車裝置。而C/C復合材料在較為嚴苛的制動環(huán)境下由于摩擦界面溫度較高,難以反復使用。涂層技術(shù)能有效改善材料的抗氧化及耐磨性能。ZrC是具有高硬度和高熔點的超高溫陶瓷,具有更高的耐磨性,可減少C/C復合材料的磨損并保持高溫下的摩擦系數(shù)。熔鹽法以低熔點的鹽為反應介質(zhì),具有反應溫度低、效率高等優(yōu)點,能夠在較低溫度下實現(xiàn)超高溫陶瓷涂層的制備。本論文通過低溫熔鹽法在C/C復合材料表面制備了ZrC、ZrC/SiC涂層,研究了反應溫度、反應時間等對涂層組成及形貌的影響,實現(xiàn)了在低溫下對超高溫陶瓷涂層的制備,并對不同涂層進行了摩擦磨損實驗,研究了不同涂層的摩擦性能和磨損失效形式。研究發(fā)現(xiàn):以NaCl-KCl為熔鹽體系,采用熔鹽法能夠在1100¹400℃的溫度范圍內(nèi)制備ZrC涂層。較低的反應溫度和較短的保溫時間,均不利于ZrC晶粒的長大和連續(xù)生長,而反應溫度過高或反應時間過長會使ZrC晶粒過大引...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 C/C復合材料的發(fā)展及應用
    1.2 C/C復合材料在高溫下的摩擦磨損行為
    1.3 提高C/C復合材料摩擦磨損性能的途徑
        1.3.1 C/C復合材料的改性技術(shù)
        1.3.2 C/C復合材料的涂層技術(shù)
    1.4 ZrC概述及物理化學性質(zhì)與應用
        1.4.1 ZrC概述
        1.4.2 ZrC的物理化學性質(zhì)與應用
    1.5 ZrC涂層的制備方法
        1.5.1 化學氣相沉積法
        1.5.2 包埋法
        1.5.3 反應熔滲法
        1.5.4 原位反應法
        1.5.5 等離子噴涂技術(shù)
    1.6 熔鹽法簡介
        1.6.1 熔鹽法機理
        1.6.2 熔鹽法特點及應用
        1.6.3 熔鹽法研究現(xiàn)狀
    1.7 論文的研究目的及內(nèi)容
2 實驗材料與實驗方法
    2.1 實驗原料及化學試劑
    2.2 實驗設(shè)備
    2.3 表面涂層的制備
        2.3.1 原料的預處理
        2.3.2 ZrC涂層的制備
        2.3.3 ZrC/SiC復合涂層的制備
    2.4 測試與表征方法
        2.4.1 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)及能譜儀(EDS)
        2.4.2 X射線衍射分析(XRD)
        2.4.3 電子探針顯微分析儀(EPMA)
        2.4.4 摩擦磨損性能測試
3 ZrC涂層的制備與物相、微觀結(jié)構(gòu)分析
    3.1 熔鹽法制備ZrC涂層的反應原理
    3.2 ZrC涂層結(jié)構(gòu)與性能分析
        3.2.1 涂層物相分析
        3.2.2 涂層表面及截面形貌分析
        3.2.3 ZrC涂層的摩擦磨損性能
    3.3 本章小結(jié)
4 復合涂層的制備與物相、微觀結(jié)構(gòu)分析
    4.1 復合材料表面石墨涂層的制備與分析
    4.2 SiC涂層的制備與分析
    4.3 ZrC/SiC復合涂層的制備與分析
        4.3.1 反應溫度對ZrC/SiC復合涂層微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.2 反應溫度對ZrC/SiC復合涂層摩擦磨損性能的影響
        4.3.3 反應時間對ZrC/SiC復合涂層微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.4 反應時間對ZrC/SiC復合涂層摩擦磨損性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3748618