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摘要
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%；更高的石墨化程度使声子的平均自由程更大，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。经过热处理的热解碳更软，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。因此，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。
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单位凝固技术国家重点实验室; 西北工业大学
