活塞用碳纤维复合材料的制备及其性能研究

发布时间：2024-04-02 04:31

　　随着汽车轻量化的发展,用复合材料代替密度大的金属材料,寻求高强、高温性能优异的复合材料已成为汽车行业研究的重点内容。质轻、高强的碳纤维复合材料成为最佳的金属替代材料。本文主要研究一种刹车活塞用碳纤维增强复合材料,该材料使用酚醛树脂做粘结剂,通过完善工艺配方和使用不同类型的树脂,对材料性能进行改进,为替代金属材料制作活塞制品提供实验依据。本文中的主要内容包括:使用浓硝酸和环氧上浆剂对碳纤维进行表面处理,用傅里叶红外测试碳纤维,发现经过处理后碳纤维表面含有极性基团。相对未处理的碳纤维,经过表面处理的碳纤维复合材料与树脂的粘结性能好,比使用未处理的碳纤维复合材料的强度高。在活塞碳纤维材料中加入不同量的碳纤维,对材料耐热性能、导热性能、摩擦性能做了详细的研究,结果证明:温度低于575℃,复合材料的耐热性能随着碳纤维含量的增加而提高,温度高于575℃时复合材料的耐热性能随着碳纤维含量的增加而降低;活塞碳纤维材料的导热性能随碳纤维含量的增加而增加;从材料的摩擦性能测试结果来看,随着碳纤维含量的增加,材料摩擦系数的降低;从碳纤维复合材料力学性能和摩擦性能数据,碳纤维含量3%时,碳纤维复合材料的性能最...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．２碳纤维处理方式对材料强度的影响??

４０００?３５００?３０００?２５００?２０００?１５００?１０００??Ｗａｖｅ（ｃｍ＇１）??图３．１表面处理后的碳纤维傅里叶红外图??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｎ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｒｅａｔｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ??本章使用不同处理方式的碳纤维制....

图３．１表面处理后的碳纤维傅里叶红外图??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｎ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｒｅａｔｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ??

Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｎ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｒｅａｔｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ??本章使用不同处理方式的碳纤维制备成复合材料，分别对制备的复合材??料进行力学性能测试。如图３．２所示，碳纤维复合材料强度对比检测结果表??明：经过表面处理的碳纤维复合材....

图３．３碳纤维复合材料ＴＧＡ图??Ｆｉｕｒｅ?３．３?ＴＧＡ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ?ｃｏｍｏｓｉｔｅ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??

?３４．７４??３．３．４碳纤维对复合材料导热性能的影响??采用热导率测试碳纤维复合材料的导热系数。图３．４显示了碳纤维复合??材料中加入不同含量的碳纤维材料导热系数的变化：碳纤维的含量与复合材??料热导率之间是正比关系，随着碳纤维含量增加，其导热系数越高。在材料??中添加３．０....

图３．４碳纤维对材料导热性能的影响??

对碳纤维复合材料进行摩擦系数的测试，测试温度分别为ｌ〇〇°Ｃ，?Ｉ５０°ｃ，??２００°Ｃ，?２５０°Ｃ，３００°Ｃ。对比测试不同碳纤维含量复合材料在不同测试温度??下的摩擦系数。如图３．５所示：在同样检测温度下，碳纤维的含量和摩擦系??数之间是反比关系，摩擦系数随着碳纤维含量的....

本文编号：3945822