密封用炭/炭复合材料的摩擦磨损性能

摘要：

针对液体火箭发动机涡轮泵密封件磨损量较大问题,在MVF-1A多功能立式摩擦磨损试验机上,以GCr15钢环为对偶件,研究低载荷高线速度(12 N,2.25 m/s)以及高载荷低线速度(50 N,1.25 m/s)工况条件下热处理温度不同时(2 250、2 400和2 500℃)对炭/炭(C/C)密封材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电镜观察摩擦表面形貌,利用能谱仪确定摩擦表面元素组成.结果表明:低温(2 250℃)热处理材料石墨化度程度低,弯曲强度高,摩擦因数小,线性磨损量大;随着热处理温度的升高,材料石墨化程度升高、界面结合强度弱化,弯曲强度降低;当热处理温度升高到2 500℃后,材料表面易形成完整致密的磨屑膜,磨损机制由磨粒磨损转变为粘着磨损,摩擦因数大,线性磨损量低.此外,在高载荷条件下,适当增大线速度(1.50、1.88 m/s),有利于降低摩擦因数及线性磨损量.由此可知,采用高温(2 500℃)热处理的C/C复合材料具有良好抗磨性能,可较好地满足密封件使用要求.

关键词：C/C复合材料、摩擦磨损、热处理温度

所属期刊栏目：28

分类号：TB332;TG115.58(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金51202233

在线出版日期：2015-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：26-32