有發展前途(tú)的高溫材料(liào)還得是碳碳(tàn)複合材料
有發展前途的高溫材料還得是碳碳複合材料(liào)
碳/碳複合(hé)材料是指以碳纖維及其織物增強的碳基體複合材料,具有低密度、高強(qiáng)度(dù)、高模量、高導熱性、低膨脹係數、摩擦性能好,以及抗(kàng)熱衝擊性能(néng)好、尺寸穩定性高(gāo)等優點,是如今在1650℃以上應用的少數備選材(cái)料,最高理論溫度更高達2600℃,因此被認為是最有發展前途的高溫(wēn)材料之一(yī)。有發展(zhǎn)前途的高溫材料還得是碳(tàn)碳複合材料。
碳/碳複合材料
碳/碳複合材料的製備工藝(yì)主要(yào)有(yǒu)化學氣相法和液相浸漬法。化學氣相法以有機低分子氣體為前驅體,液相浸漬法以瀝(lì)青等熱(rè)塑性樹(shù)脂或酚醛樹脂等熱固性樹脂為前驅體,這些原料(liào)在(zài)高溫下發生一係列複雜化學變化而轉化為基體碳。
化學(xué)氣相沉積爐
其中,化學氣相(xiàng)法是直接在坯體孔內沉積碳,產品的物理機械性能(néng)比較好,但生產(chǎn)周期較長。液相浸漬法是將碳纖維製(zhì)成的預(yù)成型(xíng)體浸入液態(tài)的浸漬劑中,通(tōng)過固化、碳化、石墨(mò)化等一(yī)係(xì)列過程的循環,最終得到碳/碳複合材料,生產工藝較簡單,但產品致密性不強影響其物理性能。為了得到更好的致密化效(xiào)果,通常采用兩種方法(fǎ)相結合,製備具有理想密(mì)度的碳/碳複(fù)合(hé)材料。
火箭發動機噴(pēn)管
碳/碳(tàn)複合材(cái)料作為(wéi)優異的熱結構和功能(néng)一體化工程材料(liào),自(zì)誕生以來在軍工方麵得到了長足的(de)發展,其中最(zuì)重要的用途是用於製造導彈的彈頭部件。由於其耐高溫、摩擦性好,目前已廣泛用於固體火箭發動機噴管、航天飛機結構部件、飛機刹車裝置、熱元件和機械緊固件、熱交換(huàn)器、航空發動機(jī)的熱端(duān)部件等。
飛機碳刹(shā)車預製件
目前,固體火箭發動機噴管和刹車盤是碳/碳複合材料(liào)的兩大主要(yào)應用領域。其中一半以上的碳/碳複(fù)合材(cái)料用於飛機刹車裝置。碳/碳複合材料製(zhì)作的飛機刹車盤重量輕、耐溫高、比熱容比鋼高2.5倍;同金屬(shǔ)刹車材料(liào)相比,可節省40%的結構重量,使用壽命可提升5~7倍,刹車力矩平穩,刹車時噪聲小。因此,碳刹車盤的問(wèn)世被認為(wéi)是刹車材料發展史上的一次重大的技術進步。