碳碳复合材料论文

合集下载

碳碳复合材料的应用研究现状

碳碳复合材料的应用研究现状

碳碳复合材料的应用研究现状碳碳复合材料(Carbon-Carbon Composites,简称C/C复合材料)是一种高性能的结构材料,由碳纤维和炭化石墨相互穿插制成。

由于其优异的力学性能、耐高温性能和抗氧化性能,碳碳复合材料被广泛应用于航空航天、航空制动系统、摩擦材料等领域。

在航空航天领域,碳碳复合材料被广泛应用于航天器热防护系统、发动机喷管、推力矢量控制器等关键部件。

由于碳碳复合材料的高温稳定性和耐烧蚀性能,可以有效保护航天器在高速进入大气层时受到的热载荷,提高航天器的安全性能和使用寿命。

同时,碳碳复合材料还可以用于制造发动机喷管,由于其具有较高的导热性能和机械强度,可以有效提高发动机的推力和燃烧效率。

在航空制动系统中,碳碳复合材料可以用于制造刹车盘和刹车瓦。

由于其具有较低的热膨胀系数和良好的摩擦性能,可以有效提高刹车系统的制动效率和耐久性。

此外,碳碳复合材料还具有较低的密度和良好的抗疲劳性能,可以减轻飞机的重量,提高飞机的载荷能力和燃油效率。

在摩擦材料领域,碳碳复合材料可以用于制造刹车片和离合器片。

由于其具有较低的热膨胀系数和良好的摩擦性能,可以有效提高刹车和离合器的制动效率和耐久性。

此外,碳碳复合材料还具有较低的摩擦噪声和磨损率,可以提高汽车驾驶的舒适性和安全性。

除了航空航天、航空制动系统和摩擦材料,碳碳复合材料还有许多其他应用领域。

例如,在核能领域,碳碳复合材料可以用于制造核反应堆的结构材料和导热材料,由于其具有较高的热导率和较低的中子俘获截面,可以提高核反应堆的热效率和安全性能。

在光学领域,碳碳复合材料可以用于制造太阳能电池板的支撑结构,由于其具有较低的质量和较高的强度,可以提高太阳能电池板的转换效率和使用寿命。

碳碳复合材料的应用研究已经取得了显著的进展,其在航空航天、航空制动系统、摩擦材料等领域的广泛应用为相关行业带来了许多技术突破和经济效益。

随着科学技术的不断发展和创新,相信碳碳复合材料的应用前景将更加广阔。

碳碳复合材料论文

碳碳复合材料论文

碳碳复合材料论文碳/碳复合材料概述C/C复合材料是指以碳纤维作为增强体,以碳作为基体的一类复合材料。

作为增强体的碳纤维可用多种形式和种类,既可以用短切纤维,也可以用连续长纤维及编织物。

各种类型的碳纤维都可用于C/C 复合材料的增强体。

碳基体可以是通过化学气相沉积制备的热解碳,也可以是高分子材料热解形成的固体碳。

C/C 复合材料作为碳纤维复合材料家族的一个重要成员,具有密度低、高比强度比模量、高热传导性、低热膨胀系数、断裂韧性好、耐磨、耐烧蚀等特点,尤其是其强度随着温度的升高,不仅不会降低反而还可能升高,它是所有已知材料中耐高温性最好的材料。

因而它广泛地应用于航天、航空、核能、化工、医用等各个领域。

C/C复合材料的致密化工艺C/C复合材料的制备工艺主要有两种方法:化学气相法(CVD 或CVl)和液相浸渍一碳化法。

前者是以有机低分子气体为前驱体,后者是以热塑性树脂(石油沥青、煤沥青、中间相沥青)或热固性树脂(呋喃、糠醛、酚醛树脂)为基体前驱体,这些原料在高温下发生一系列复杂化学变化而转化为基体碳。

为了得到更好的致密化效果,通常将化学气相法和液相浸渍一碳化法进行复合致密化,得到具有理想密度的C/C 复合材料。

1、化学气相法化学气相法(cVD或cVI)是直接在坯体孔内沉积碳,以达到填孔和增密的目的。

沉碳易石墨化,且与纤维之间的物理兼容性好,而且不会像浸渍法那样在再碳化时产生收缩,而这种方法的物理机械陛能比较好。

但在cVD过程中,如果碳在坯体表面沉积就会阻止气体向内部孔的扩散。

对于表面沉积的碳应用机械的方法除去,再进行新一轮沉积。

对于厚制品,CVD法也存在着一定的困难,而且这种方法的周期也很长。

2、液相浸渍法一碳化法液相浸渍法相对而言设备比较简单,而且这种方法适用性也比较广泛,所以液相浸渍法是制备C/C复合材料的一个重要方法。

它是将碳纤维制成的预成型体浸入液态的浸渍剂中,通过加压使浸渍剂充分渗入到预成型体的空隙中,再通过固化、碳化、石墨化等一系列过程的循环,最终得到C/C复合材料。

碳碳复合材料制备工艺及研究现状

碳碳复合材料制备工艺及研究现状

2、科研院所和企业的研发团队 及其成果
目前,国内外众多科研院所和企业都在积极开展碳碳复合材料制备工艺的研 究和开发工作。其中,中国科学院、清华大学、北京大学、浙江大学、上海交通 大学等高校和研究机构在碳碳复合材料的制备工艺方面取得了重要进展。众多企 业在碳碳复合材料的产业化方面也取得了显著成果,
(4)加工和成型:将表面处理后的碳纤维增强基体进行加工和成型,得到 所需的形状和尺寸。
2、碳碳复合材料制备中的关键 问题和解决方案
碳碳复合材料制备过程中的关键问题包括炭纤维或炭化纤维的制备、基体与 炭纤维或炭化纤维的界面结合、表面处理的效率和一致性等方面。针对这些问题, 目前的研究主要集中在以下几个方面:
研究现状
1、国家政策支持及项目进展情 况
近年来,各国政府纷纷出台相关政策和项目,支持和推动碳碳复合材料的研 究和应用。例如,中国政府在“十三五”国家科技创新规划中提出要大力发展新 型复合材料,并将碳碳复合材料列为重点发展的领域之一。同时,国内外众多科 研机构和企业也在积极投入研发和生产,推动碳碳复合材料制备工艺的发展和应 用。
引言
随着科技的不断进步,碳材料因其独特的物理、化学性质而受到广泛。特别 是纤维素碳化制备碳材料,由于其来源广泛、环保且具有优异的性能,在能源、 环保、材料等领域具有广泛的应用前景。因此,研究纤维素碳化制备碳材料的工 艺具有重要意义。
文献综述
纤维素碳化制备碳材料的研究可以追溯到20世纪60年代,随着科技的不断进 步,这一领域的研究取得了长足的进展。以前的研究主要集中在碳化温度、时间、 气氛等因素对纤维素碳化过程的影响上。近年来,研究者们还致力于探索纤维素 碳化过程中的反应机理,以及如何提高碳材料的性能。尽管取得了一定的进展, 但仍存在许多问题需要解决,例如如何提高碳材料的质量和产量,以及如何实现 工业化生产。

碳纤维复合材料论文

碳纤维复合材料论文

碳纤维复合材料论文标题:碳纤维复合材料:制备、性能与应用摘要:碳纤维复合材料是一种重要的先进材料,在航空航天、汽车制造、体育器材以及其他领域具有广泛的应用前景。

本文综述了碳纤维复合材料的制备方法、性能特点以及其在不同领域的应用研究,旨在为碳纤维复合材料的研究和应用提供一定的参考。

1.引言随着科技的进步和产品性能需求的提高,新型材料的研究和应用成为一个重要的研究方向。

碳纤维复合材料以其高强度、低密度、优异的机械性能和化学稳定性等特点,受到了广泛关注。

2.碳纤维复合材料的制备方法2.1碳纤维的制备工艺2.2树脂基体的制备方法2.3复合材料的制备工艺2.4其他制备方法的研究进展3.碳纤维复合材料的性能特点3.1机械性能3.2热性能3.3电性能3.4耐腐蚀性能4.碳纤维复合材料在航空航天领域的应用4.1飞机结构件4.2发动机部件4.3航空航天用复合材料板5.碳纤维复合材料在汽车制造领域的应用5.1车身材料5.2引擎附件5.3车内装饰材料6.碳纤维复合材料在体育器材领域的应用6.1网球拍6.2高尔夫球杆6.3自行车车架7.碳纤维复合材料的未来发展趋势对碳纤维复合材料未来的发展趋势进行展望,并提出了一些研究方向和应用前景。

包括在材料性能的进一步提高、制备工艺的优化、成本的降低等方面。

结论:碳纤维复合材料以其出色的性能和广泛的应用领域,成为了当今研究热点。

本文综述了碳纤维复合材料的制备方法、性能特点以及在航空航天、汽车制造和体育器材等领域的应用情况,并对其未来的发展趋势进行了展望。

碳纤维复合材料在各个领域的应用前景广阔,值得进一步深入研究和应用。

碳碳复合材料的制备及研究进展

碳碳复合材料的制备及研究进展

炭/ 炭复合材料的制备及研究进展摘要:综合国内外各种文献资料,总结了炭炭复合材料的用途、制备工艺,简要介绍了几种主要的致密化方法,并对炭炭复合材料的抗氧化研究、石墨化研究做了初步的介绍,最后提出了炭炭复合材料今后发展的方向.关键词:炭炭复合材料,致密化,化学气相沉积,抗氧化,石墨化.1 引言炭/ 炭复合材料是具有优异耐高温性能的结构与功能一体化工程材料。

它和其它高性能复合材料相同, 是由纤维增强相和基体相组成的一种复合结构, 不同之处是增强相和基体相均由具有特殊性能的纯碳组成[1-2]。

炭/ 炭复合材料具有低密度、高强度、低烧蚀率、高抗热震性、低热膨胀系数、零湿膨胀、不放气、在2 000 C 以内强度和模量随温度升高而增加、良好的抗疲劳性能、优异的摩擦磨损性能和生物相容性(组织成分及力学性能上均相容)、对宇宙辐射不敏感及在核辐射下强度增加等性能[1-3], 使炭/ 炭复合材料在众多领域有着广泛用途。

在发达国家,炭/ 炭复合材料已被成功用于航天飞机的机翼前缘、鼻锥、货舱门,高推动比战机发动机的涡轮,高性能火箭发动机喷管、喉衬、燃烧室等,新一代先进飞机、坦克、赛车、高速列车等的刹车材料,以及火箭、飞机的密封圈等构件[4],同时,炭/ 炭复合材料作为生物医学材料,人造心脏瓣膜、人工骨、牙种植体及作为植入材料用于矫形是近年来的研究重点[5-7]; 作为智能材料,由于其受拉力后电阻增加,是很好的拉伸传感器,具有广阔的发展前景[8]。

炭/炭复合材料由碳纤维增强碳基体复合而成。

碳基体以热解炭的形式存在,由碳源先驱体经热解碳化而成。

炭/炭复合材料的制备工艺包括: 碳纤维及其结构的选择; 基体碳先驱物的选择; 炭/炭复合材料坯体的成型工艺; 坯体的致密化工艺以及工序间和最终产品的加工等[9]。

其中,关键技术在于坯体的致密化。

2 炭/炭复合材料的致密化工艺传统的炭/炭复合材料致密化工艺主要有化学气相沉积(CVD、化学气相渗透(CVI)和浸渍法。

碳碳复合材料范文

碳碳复合材料范文

碳碳复合材料范文碳碳复合材料,也称为C/C复合材料,是由碳纤维和碳基矩阵组成的一种强度高、刚度高、耐高温、耐磨损的复合材料。

碳纤维是以聚丙烯腈为原料制成的纤维,经过高温炭化和高温石墨化处理后,形成具有高强度和高模量特性的碳纤维。

碳基矩阵则是通过热裂解、化学气相沉积等技术在碳纤维表面沉积碳元素形成的。

碳碳复合材料具有多种优良性能,使其在航空航天、汽车制造、高温装备等领域具有广泛应用。

首先,碳碳复合材料具有极高的强度和刚度,其强度约为钢的两倍,刚度约为铝的两倍。

这种优良的力学性能使得碳碳复合材料在航空航天领域可以用于制造高速飞行器、导弹等要求强度和刚度的零部件。

其次,碳碳复合材料具有出色的耐高温性能。

碳纤维和碳基矩阵都具有良好的耐高温性能,可在3000℃以上的高温下仍能保持较好的稳定性。

这使得碳碳复合材料成为制造高温装备的理想材料,如航空发动机喷嘴内衬、热保护罩等。

此外,碳碳复合材料还具有良好的耐磨损性能。

由于碳碳复合材料具有低摩擦系数和优异的耐磨损特性,使得其在汽车制造领域有着广泛的应用,如制动器、离合器摩擦片等。

然而,碳碳复合材料也存在一些不足。

首先,碳碳复合材料具有较高的制造成本。

碳纤维的生产、碳基矩阵的制备以及碳碳复合材料的成型和加工过程都需要经历多个复杂的工序,导致制造成本昂贵。

其次,碳碳复合材料的断裂韧性较差。

碳纤维本身是一种方向性较强的材料,对于非平面应力分布的情况下容易发生断裂。

为了改善碳碳复合材料的断裂韧性,常常采用增加复合材料的纤维体积分数、引入填料、改变制备工艺等方法。

此外,在碳碳复合材料的应用过程中,还需注意其氧化烧蚀性能。

由于碳碳复合材料中碳元素的存在,其在高温气氛中容易氧化,从而导致材料性能下降。

为了解决这个问题,可以在碳基矩阵表面涂覆一层陶瓷涂层,提高复合材料的抗氧化性能。

综上所述,碳碳复合材料作为一种具有高强度、高刚度、耐高温和耐磨损性能的复合材料,在航空航天、汽车制造、高温装备等领域具有广泛应用前景。

碳纤维复合材料论文

碳纤维复合材料论文

碳纤维复合材料论文导言碳纤维复合材料(CFRP)是一种由碳纤维和树脂基体组成的高性能材料。

随着科技的进步,CFRP在航空航天、汽车工业、体育用品等领域中得到了广泛的应用。

本论文将就CFRP的制备方法、性能特点以及应用前景进行详细探讨。

1. CFRP的制备方法CFRP的制备方法通常包括纺丝、预浸料、固化和成型四个步骤。

1.1 碳纤维纺丝碳纤维是由多个碳纤维丝束组成的。

纺丝过程中,先将碳纤维丝束在高温下拉伸,然后进行表面处理,以增加纤维与树脂的粘合性能。

1.2 预浸料制备预浸料是将纺丝得到的碳纤维与树脂基体进行浸渍得到的材料。

树脂基体一般采用环氧树脂。

预浸料制备过程中需要控制纤维的含量、纤维间的排列方式以及树脂的渗透性。

1.3 固化固化是指通过加热或加压将树脂基体中的单体或低分子量聚合物转变为高分子量聚合物的过程。

固化可以提高CFRP的强度和刚度。

1.4 成型成型是将固化后的预浸料经过特定形状的模具加热或加压成型,得到最终的CFRP产品。

2. CFRP的性能特点CFRP具有许多优良的性能特点,使其成为许多领域的首选材料。

2.1 高强度和高刚度相比于传统的金属材料,CFRP具有更高的强度和刚度。

其拉伸强度可以达到2000 MPa,弹性模量可以达到150 GPa以上。

2.2 轻质CFRP的密度大约为1.6 g/cm³,相比于钢材(7.8 g/cm³)和铝材(2.7g/cm³),CFRP具有更轻的重量优势。

2.3 抗腐蚀性由于CFRP的主要组成部分是碳纤维和树脂基体,它具有优良的抗腐蚀性能,不易受潮湿环境、化学物质和气候变化的影响。

2.4 热稳定性CFRP具有较高的热稳定性,可以在高温环境下长期使用而不发生形变或脆化。

2.5 高耐疲劳性由于CFRP的高强度和高刚度,它具有出色的耐疲劳性能,适用于长期受到重复加载的应用场景。

3. CFRP的应用前景随着CFRP技术的不断发展,其在各个领域的应用前景十分广阔。

碳碳复合材料,灰分含量

碳碳复合材料,灰分含量

碳碳复合材料,灰分含量碳碳复合材料是一种由碳纤维和碳基矩阵相互渗透形成的复合材料。

它具有高温、高强度、高导热性和低热膨胀系数等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、能源等领域。

然而,碳碳复合材料的制备过程中灰分含量是一个重要的参数,对其性能有着直接的影响。

灰分含量是指在高温下燃烧样品后,残留下来的无机物质的质量与样品质量之比。

碳碳复合材料的灰分主要来自于碳基矩阵中添加的填充剂、增韧剂等材料。

灰分含量的高低会直接影响到碳碳复合材料的力学性能、热稳定性和导热性能等方面。

首先,碳碳复合材料的灰分含量对其力学性能有着直接的影响。

灰分含量高的材料通常具有较高的硬度和强度,但也会降低其延展性和韧性。

此外,灰分含量还会影响到材料的断裂韧度和疲劳寿命等性能。

因此,在制备碳碳复合材料时,需要根据具体应用需求合理控制其灰分含量。

其次,灰分含量还会影响碳碳复合材料的热稳定性。

灰分含量高的材料通常具有较高的热稳定性,能够在高温下保持结构的完整性和性能稳定。

这是因为灰分中的无机物质具有较高的熔点和热分解温度,能够抵御高温时的热腐蚀和氧化作用。

因此,在高温环境下应用的碳碳复合材料通常要求较高的灰分含量。

此外,灰分含量还会对碳碳复合材料的导热性能产生影响。

灰分中的无机物质具有较高的热导率,能够提高复合材料的整体热传导性能。

然而,过高的灰分含量也会导致导热性能下降。

因此,在制备碳碳复合材料时,需要根据具体应用需求合理控制灰分含量,以达到最佳的导热性能。

总结起来,碳碳复合材料的灰分含量对其力学性能、热稳定性和导热性能等方面有着直接的影响。

合理控制灰分含量,可以使得碳碳复合材料具备良好的力学强度、高温稳定性和优异的导热性能。

因此,在制备碳碳复合材料时,需要充分考虑灰分含量对材料性能的影响,并根据具体应用需求制定合适的控制措施和工艺流程,以保证复合材料的性能达到最佳。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

碳/碳复合材料
概述
C/C复合材料是指以碳纤维作为增强体,以碳作为基体的一类复合材料。

作为增强体的碳纤维可用多种形式和种类,既可以用短切纤维,也可以用连续长纤维及编织物。

各种类型的碳纤维都可用于C/C复合材料的增强体。

碳基体可以是通过化学气相沉积制备的热解碳,也可以是高分子材料热解形成的固体碳。

C/C 复合材料作为碳纤维复合材料家族的一个重要成员,具有密度低、高比强度比模量、高热传导性、低热膨胀系数、断裂韧性好、耐磨、耐烧蚀等特点,尤其是其强度随着温度的升高,不仅不会降低反而还可能升高,它是所有已知材料中耐高温性最好的材料。

因而它广泛地应用于航天、航空、核能、化工、医用等各个领域。

C/C复合材料的致密化工艺
C/C复合材料的制备工艺主要有两种方法:化学气相法(CVD 或CVl)和液相浸渍一碳化法。

前者是以有机低分子气体为前驱体,后者是以热塑性树脂(石油沥青、煤沥青、中间相沥青)或热固性树脂(呋喃、糠醛、酚醛树脂)为基体前驱体,这些原料在高温下发生一系列复杂化学变化而转化为基体碳。

为了得到更好的致密化效果,通常将化学气相法和液相浸渍一碳化法进行复合致密化,得到具有理想密度的C/C复合材料。

1、化学气相法
化学气相法(cVD或cVI)是直接在坯体孔内沉积碳,以达到填孔和增密的目的。

沉碳易石墨化,且与纤维之间的物理兼容性好,而且不会像浸渍法那样在再碳化时产生收缩,而这种方法的物理机械陛能比较好。

但在cVD过程中,如果碳在坯体表面沉积就会阻止气体向内部孔的扩散。

对于表面沉积的碳应用机械的方法除去,再进行新一轮沉积。

对于厚制品,CVD法也存在着一定的困难,而且这种方法的周期也很长。

2、液相浸渍法一碳化法
液相浸渍法相对而言设备比较简单,而且这种方法适用性也比较广泛,所以液相浸渍法是制备C/C复合材料的一个重要方法。

它是将碳纤维制成的预成型体浸入液态的浸渍剂中,通过加压使浸渍剂充分渗入到预成型体的空隙中,再通过固化、碳化、石墨化等一系列过程的循环,最终得到C/C复合材料。

它的缺点是要经过反复多次浸渍、碳化的循环才能达到密度要求。

液相浸渍法中浸渍剂的组成和结构十分重要,它不仅影响致密化效率,而且也影响制品的机械性能和物理性能。

提高浸渍剂碳化收率,降低浸渍剂的黏度一直是液相浸渍法制备C/C复合材料所要解
决的重点课题之一。

浸渍剂的高黏度和低碳化收率是目前C/C
复合材料成本较高的重要原因之一。

提高浸渍剂的性能不仅能提高C/C复合材料的生产效率,降低其成本,也可提高C/C复合材料的各种性能。

C/C复合材料的抗氧化处理碳纤维在空气中,于360℃开始氧化,石墨纤维要略好于碳纤维,其开始氧化的温度
为420℃,C/C复合材料的氧化温度为450℃左右。

C/C复合材料在高温氧化性气氛下极易氧化,并且氧化速率随着温度的升高迅速增大,若无抗氧化措施,在高温氧化环境中长时间使用C/C 复合材料必将引起灾难性后果。

因此,C/C复合材料的抗氧化处理已成为其制备工艺中不可缺少的组成部分。

从抗氧化技术的途径上看,可分为内部抗氧化技术和抗氧化涂层技术。

C/C复合材料的应用
C/C复合材料的主要两大应用领域C/C复合材料作为优异的热结构、功能一体化工程材料,自1958年诞生以来,在军工方面得到了长足的发展,其中最重要的用途是用于制造导弹的弹头部件。

由于其耐高温、摩擦性好,目前已广泛用于固体火箭发动机喷管、航天飞机结构部件、飞机及赛车的刹车装置、热元件和机械紧固件、热交换器、航空发动机的热端部件等。

1、固体火箭发动机喷管上的应用
C/C复合材料自20世纪70年代首次作为固体火箭发动机(SRM)喉衬飞行成功以来,极大地推动了SRM喷管材料的发展。

采用C/C复合材料的喉衬、扩张段、延伸出口锥,具有极低的烧蚀率和良好的烧蚀轮廓,可提高喷管效率l%~3%,即可大大提高sRM的比冲。

喉衬部一般采用多维编织的高密度沥青基C/C复合材料,增强体多为整体针刺碳毡、多向编织等,并在表面涂覆Sic 以提高抗氧化性和抗冲蚀能力。

2、刹车领域的应用C/C复合材料刹车盘的实验性研究于
1973年第一次用于飞机刹车。

目前,一半以上的C/C复合材料用作飞机刹车装置。

高性能刹车材料,要求高比热容、高熔点以及高温下的强度,C/C复合材料正好适应了这一要求,制作的飞机刹车盘重量轻、耐温高、比热容比钢高2.5倍;同金属刹车材料相比,可节省40%的结构重量。

碳刹车盘的使用寿命是金属基的5~7倍,刹车力矩平稳,刹车时噪声小,因此碳刹车盘的问世被认为是刹车材料发展史上的一次重大的技术进步。

目前法国欧洲动力、碳工业等公司已批量生产c妃复合材料刹车片,英国邓禄普公司也已大量生产C/C复合材料刹车片,用于赛车、火车和战斗机的刹车材料。

C/C复合材料的性能提高方法
1、耐烧蚀性能的提高针对固体火箭发动机喷管喉衬材料的应用,重点在于C/C复合材料的耐烧蚀性能。

目前,常采用C/C 渗铜(Cu)或C/C渗难熔金属碳化物(Tac、HfC、z芘)两种方法进行提高C/C复合材料的耐烧蚀性能,从而满足新一代火箭喉衬材料的需求。

2、耐摩擦磨损性能研究C/C复合材料耐摩擦磨掼陛能优异,其摩擦因6合成纤维SFC2011 No.1数适当且稳定,飞机刹车用C /C复合材料,寿命提高近5倍,刹车性能也明显高于粉末冶金刹车材料f笠-蠲。

70年代中期,英国Dunlop航空公司的C/C复合材料刹车片首次在协和式飞机上试飞成功以来,得到很大发展,已广泛应用于高速军用飞机和大型高音速民用客机:F16、B737、
B757、B767、B777及暴风雪等型号。

目前航空刹车用C/C复合材料主要由世界上的五家公司生产,它们是法国的Messier、美国的Goodrich、Bendix、Goodyear及英国的Dunlop。

C/C复合材料不同于一般的摩擦材料,其摩擦磨损机理既具有一般摩擦材料的共性,又具有自己的特性。

目前仍未有完整的摩擦磨损理论。

Kimura认为摩擦凶数高于O.4时,磨损机制主要为磨粒磨损;低于O.4,则主要为氧化磨损。

Awasthi等人认为润滑膜是摩擦面的表层经破坏、滚、压等过程所形成;同时润滑膜在摩擦作用下破坏而产生剥离,形成磨屑。

这些磨屑一部分会再被压成新的润滑膜,如此循环反复,另一部分磨屑贝峪破坏形成较小的磨屑,掉入空气中形成质量损失。

凶此,造成磨屑的来源有二:①来自磨损开始时磨屑的大量产生;②来自润滑层破坏所产生的磨屑。

此外,由于C/C—cu复合材料中含有自润滑性能的碳材料,从而在减磨材料方面的应用具有很大潜力。

对C/C —cu复合材料的摩擦磨损性能进行深入研究,能够为该种材料在摩擦领域的应用提供理论依据。

C/C复合材料展望
C/C复合材料自20世纪60年代发明以来,就受到军事、航空航天、核能以及许多民用工业领域的极大关注。

然而,由于C/C 复合材料制造工艺复杂、技术难度大,原材料价格昂贵,产品成本长期居高不下,其用途仍然限制在一些工作条件苛刻的部位,以及其它材料不能替代的航空航天和军事领域。

目前在C/C复合
材料研究领域,最需要解决的问题是:研究高效、低成本、快速制备工艺方法;研究能在1 800℃以上长期使用的抗氧化涂层;研究高性能耐烧蚀C/C复合材料并应用于固体火箭喉衬材料;改进C/C复合材料的摩擦磨损性能,使之万方数据更加满足于刹车材料的应用。

参考文献
【l】沈曾民,新型碳材料【M】-化学工业出版社,2003:9—470.
【2】白瑞成。

李贺军,李克智等.工艺因素对呲复合材料IcVI致密化的影响.材料科学与工程学报,2008,26(6):827—831.
【3】陈少杰,张教强,郭银明.榭碳复合材料高温抗氧化涂层的研究进展.腐蚀与防护,2009,30(10):738—741.【4】刘扬.C/C复合材料抗高温氧化涂层研制及抗氧化性能研斛D】.北京化工大学,200&
【5】储双杰,侨生懦.扬峥等.碳,碳复合材料的氧化与防护【J】.材料工程,1992.5:43—56.
【6】付前刚,李贺军。

李克智等.C/C复合材料防氧化涂层sic麟C—MOSi2的制备与抗氧化性能硼.金属学报.2009,45(4):503—506.。

相关文档
最新文档