作为新型的飞机制动材料,炭/炭复合材料具有优良的摩擦磨损行为。本文研究了纤维质量分数分别为23％(1＃)、26％(2＃)、29％(3＃)的炭/炭复合材料在不同制动工况下的摩擦磨损行为,并采用扫描电镜、拉曼光谱检测手段对摩擦表面和磨屑形貌进行了分析。采用有限元的方法计算了试样在制动过程中的温度场和热应力场,深入探讨了温度和热应力对炭/炭复合材料摩擦表面形貌及其摩擦磨损行为的影响。其主要结论如下:　　 (1)研究了制动速度和制动压力对具有不同纤维质量分数的炭/炭复合材料摩擦磨损行为的影响。结果表明:2＃试样的摩擦因数在正常着陆条件下仍能保持较高值,且磨损量最小。在不同的制动压力下,2＃试样的摩擦系数最稳定,且在高压时质量磨损最小。　　 (2)在制动过程中,1＃试样表面温度最高,为679℃。2＃和3＃试样摩擦表面最高温度相当,在560℃～590℃之间。实验测定的摩擦表面的温度与计算结果一致,从而证明了有限元方法计算的有效性。　　 (3)计算得到了三种试样在正常着陆条件下和2＃试样不同制动压力条件下的热应力场分布云图。在正常着陆条件下,三种试样均在靠近外径的位置出现热应力最大值,且轴向和径向存在热应力梯度。随着纤维质量分数的增加,三种试样的热应力最大值分别为:4.37MPa、4.42MPa、3.15MPa。在低压制动时,2＃试样的摩擦表面的热应力比较小。当制动压力增大至1.2MPa时,最大热应力高达6.34MPa。　　 (4)当热应力低时,试样表面不容易形成摩擦膜,摩擦表面粗糙。在模拟飞机正常刹车和中压制动的条件下,摩擦表面热应力高的区域形成的摩擦膜容易被破坏,成为暗淡、粗糙的形貌;而热应力小的区域则形成了亮带形貌。在高压(1.2MPa)制动条件下,摩擦表面的摩擦膜容易被破坏,但又容易生成一层新的摩擦膜,因此表面比较光滑。