中南大学粉末冶金国家重点实验室成功将碳陶摩擦副应用于制动系统

中南大学粉末冶金国家重点实验室发明了高性能碳陶摩擦材料及其摩擦副，在国际上率先成功将碳陶摩擦副应用于高速、重载和复杂环境下的制动系统。

碳陶复合材料具有密度低(~2.0g/cm3)、耐高温、能载水平高、寿命长和全环境适用等优点，被公认为是21世纪*有希望满足高速、重载与苛刻环境制动需求的新一代高性能摩擦材料。

在国内外首创了“两步硅化-熔硅定向渗透”核心制备技术，突破了碳纤维弹性后效导致产品开裂的关键技术，以及控制基体SiC结构的关键技术，制备了短碳纤维增韧的高强度碳陶摩擦材料，与国际上现行采用连续碳纤维增韧和MSI技术制备相比，实现了原材料成本降低50%、制备周期缩短60%、能耗降低50%、综合成本降低60%。

*发现了Cu5Si促进磨屑形成摩擦膜作用和FexSiy的粘着增摩作用，发明了减震降噪、增摩擦减磨损碳陶摩擦材料配方，*采用Cu5Si、FexSiy等组元调控碳陶摩擦磨损性能，显著提高了碳陶制动产品的摩擦性能，实现了制动过程减震降噪，高能载制动增摩擦减磨损。经美国Link实验室检测，制动噪音指数(NoiseIndex)降到了9.3，彻底解决了SiC易引起高制动噪音的难题。

设计、合成了嵌C网络结构SiC基体，突破了碳陶摩擦材料切削和磨粒磨损金属对偶的关键技术，实现了碳陶摩擦材料对各种制动系统的普适性，显著拓广了应用领域。同时实现了憎水增摩的SiC与亲水润滑的基体碳协同作用，有效解决基体碳遇水摩擦系数衰退的先天性问题。相关研究成果发表在CeramicsInternational等国际权威期刊，获国际同行高度评价，碳陶摩擦材料研究创始人WalterKrenkel院士评价为“*****internationalreputation，breakthrough”。

碳陶摩擦材料制动盘，使用寿命提高了3倍，刹车效率提高了40%。直升机用碳陶制动盘摩擦副已经达到装机状态水平，装配有碳陶制动盘的产品在2014第十届中国珠海航展上展出。“新型高性能碳陶摩擦材料及其低成本制备技术”获2014年度湖南省技术发明一等奖。

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