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碳碳復(fù)合材料是未來剎車制品最強(qiáng)材料

碳碳復(fù)合材料是未來剎車制品最強(qiáng)材料

目前,固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管和制動(dòng)盤是碳/碳復(fù)合材料的兩個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域。超過一半的碳/碳復(fù)合材料用于飛機(jī)剎車。碳/碳復(fù)合材料制成的飛機(jī)剎車盤重量輕,耐高溫,比熱容比鋼高2.5倍。與金屬制動(dòng)材料相比,可節(jié)省40%的結(jié)構(gòu)重量,延長使用壽命5-7倍,穩(wěn)定制動(dòng)力矩,降低制動(dòng)時(shí)的噪音。因此,碳剎車盤的問世被認(rèn)為是剎車材料史上的一次重大技術(shù)進(jìn)步。  

碳/碳復(fù)合材料是指由碳纖維及其織物增強(qiáng)的碳基復(fù)合材料。它具有低密度、高強(qiáng)度、高模量、高熱導(dǎo)率、低膨脹系數(shù)、良好的摩擦性能、良好的抗熱震性和高尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。它是目前為數(shù)不多的在1650℃以上使用的候選材料,最高理論溫度高達(dá)2600℃,因此被認(rèn)為是最有前途的高溫材料之一。

碳/碳復(fù)合材料

碳/碳復(fù)合材料的制備方法主要包括化學(xué)氣相法和液相浸漬法?;瘜W(xué)相法以有機(jī)低分子氣體為前驅(qū)體,液相浸漬法以熱塑性樹脂如瀝青或熱固性樹脂如酚醛樹脂為前驅(qū)體。這些原料在高溫下經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)變化,轉(zhuǎn)化為基體碳。

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴

碳/碳復(fù)合材料作為一種熱結(jié)構(gòu)與功能一體化的優(yōu)良工程材料,自誕生以來在軍事工業(yè)上取得了巨大的進(jìn)展,其最重要的應(yīng)用是制造導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗部零件。由于其耐高溫和良好的摩擦性能,已廣泛應(yīng)用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、飛機(jī)剎車、熱元件和機(jī)械緊固件、熱交換器、航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件等。
飛機(jī)碳剎車預(yù)制件

化學(xué)氣相沉積爐

其中,化學(xué)氣相沉積法是將碳直接沉積在坯體的孔隙中。產(chǎn)品的物理機(jī)械性能較好,但生產(chǎn)周期較長。液相浸漬法是將碳纖維預(yù)制體浸入液體浸漬劑中,經(jīng)過固化、碳化、石墨化等一系列循環(huán),最終獲得碳/碳復(fù)合材料。生產(chǎn)工藝簡單,但產(chǎn)品的致密性不影響其物理性能。為了獲得更好的致密化效果,通常采用兩種方法來制備具有理想密度的碳/碳復(fù)合材料。  

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