CC复合材料及高强石墨的滑动摩擦磨损行为

　　中南工业大学学报（自然科学版）C/C复合材料及高强石墨的滑动摩擦磨损行为冯一雷，易茂中，彭春兰，葛毅成，黄伯云（中南大学粉末冶金国家重点为1号材料在80N载荷作用下摩擦1h后的磨损表面。可见，磨损表面相对较平，但仍十分粗糙，微凸体的相互作用仍起一定作用，并且表面留有较明显的磨痕，这是较硬粒子对材料摩擦表面的犁沟作用留下的（从表1可知，高强石墨材料较较大，机加工过程热解炭的脱落是造成摩擦表面存在较多孔隙的原因之一。表面分布了各种形状的孔隙，极不平整。摩擦之后试样表面被一层碎屑覆盖，纤维排列有的不可辨认，磨屑颗粒大小不一，这时摩擦磨损机制以磨粒磨损为主。在低载荷下，有膜形成，而且厚薄不一地铺层在表面，可以看到显露出的纤维、孔隙、裂纹以及由磨粒磨损产生的磨痕、沟槽，这时疲劳磨损和磨粒磨损2种机制共存，而且在进一步摩擦磨损过程中，将出现材料剥落现象。根据膜的变化情况就可以解释C/C复合材料及高强石墨的摩擦磨损性能，随着载荷的逐渐增大，膜开始形成，厚薄不一，而且膜内的磨屑粒径减小，这样使磨粒磨损作用减弱，所以摩擦因数稳定。从载荷的影响看，由于载荷增加，膜的厚度减薄，同时磨屑粒子得到细化，犁沟作用减弱，所以摩擦因数减小；另外，由于实际接触面积与载荷呈非线性关系，使摩擦因数随着载荷的增加而有所增大，C/C复合材料及高强石墨基本上都遵循这一规律。

　　3结论a从摩擦磨损角度考虑，C/C复合材料比高强石墨材料更适合用作航空发动机主轴密封环。C/C复合材料的摩擦因数较低，在0.08 ~0.12范围内，而高强石墨材料的摩擦系数在0.22~0. 24之间。C/C复合材料的体积磨损量也明显小于高强石墨材b.C/C复合材料及高强石墨的摩擦磨损过程以磨粒磨损机理为主。