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碳碳復(fù)合材料未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)怎么樣?

1.摩擦磨損性能研究C/C復(fù)合材料具有優(yōu)異的摩擦磨損性能,其摩擦因6根合成纖維SFC 2011 No.1而適宜且穩(wěn)定,飛機(jī)剎車用C/C復(fù)合材料使用壽命提高近5倍,剎車性能明顯高于粉末冶金剎車材料F-hat。70年代中期,英國(guó)鄧祿普航空公司的C/C復(fù)合材料剎車片首次在協(xié)和式飛機(jī)上試驗(yàn)成功,并得到了很大發(fā)展。它們已廣泛應(yīng)用于高速軍用飛機(jī)和大型高速民航客機(jī):F16、B737、B757、B767、B777和暴風(fēng)雪。目前,航空剎車用C/C復(fù)合材料主要由法國(guó)梅西耶、英國(guó)古德里奇、本迪克斯、固特異和鄧祿普五家公司生產(chǎn)。C/C復(fù)合材料不同于一般的摩擦材料,其摩擦磨損機(jī)理既有一般摩擦材料的共性,又有其自身的特點(diǎn)。

   目前還沒(méi)有完整的摩擦磨損理論。木村認(rèn)為摩擦數(shù)高于O.4時(shí),磨損機(jī)制主要是磨粒磨損;如果低于0.4,主要是氧化磨損。Awasthi等人認(rèn)為潤(rùn)滑膜是在摩擦表面經(jīng)過(guò)破壞、滾動(dòng)、擠壓的過(guò)程形成的;同時(shí),潤(rùn)滑膜在摩擦的作用下被破壞,導(dǎo)致剝落和磨屑的形成。這些碎片一部分會(huì)被壓成新的潤(rùn)滑膜,如此循環(huán)往復(fù),另一部分碎片被破壞形成更小的碎片,這些碎片會(huì)落到空氣中形成質(zhì)量損失。因此,碎屑的來(lái)源有兩個(gè):①磨損初期產(chǎn)生的大量碎屑;②潤(rùn)滑層損壞產(chǎn)生的碎屑。此外,C/C/ C—cu復(fù)合材料中含有具有自潤(rùn)滑性能的碳材料,因此在減摩材料的應(yīng)用方面具有很大的潛力。深入研究C/C/ C—cu復(fù)合材料的摩擦磨損性能,可以為該材料在摩擦領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)[2]。

2.抗燒蝕性能的提高針對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管喉襯材料的應(yīng)用,重點(diǎn)是C/C復(fù)合材料的抗燒蝕性能。目前,C/C滲銅(Cu)或C/C滲難熔金屬碳化物(Tac、HfC、Z芘)常被用來(lái)提高C/C復(fù)合材料的抗燒蝕性能,以滿足新一代火箭喉襯材料的需要。


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