碳碳製品的用途
碳碳複合材料作為優異的熱結構、功能一體化工程材料,在軍工方麵得到了長足的開展,其間最重要的用途是用於製作導彈的彈頭部件。由於其耐高溫、衝突性好,現在已廣泛用於固體火箭發動機噴管、航天飛機結構部件、飛機及賽車的刹車設備、熱元件和機械緊固件、熱交換器、航空發動機的熱端部件等。
1.固體火箭發動機噴管上的使用:碳碳複合材料自20世紀70年代初次作為固體火箭發動機(SRM)喉襯飛翔成功以來,極大地推動了SRM噴管資料的開展。選用碳碳複合資料的喉襯、擴張段、延伸出口錐,具有極低的燒蝕率和良好的燒蝕輪廓,可進步噴管效率l%~3%,即可大大進步sRM的比衝。喉襯部一般選用多維織造的高密度瀝青基碳碳複合資料,增強體多為全體針刺碳氈、多向織造等,並在外表塗覆Sic以進步抗氧化性和抗衝蝕能力。
2.刹車範疇的使用:碳碳複合資料刹車盤的實驗性研討於1973年第一次用於飛機刹車。現在,一半以上的碳碳複合資料用作飛機刹車設備。高功能刹車資料,要求高比熱容、高熔點以及高溫下的強度,碳碳複合資料正好適應了這一要求,製作的飛機刹車盤分量輕、耐溫高、比熱容比鋼高2.5倍;同金屬刹車資料比較,可節約40%的結構分量。碳刹車盤的使用壽數是金屬基的5~7倍,刹車力矩平穩,刹車時噪聲小,因此碳刹車盤的麵世被認為是刹車資料開展史上的一次嚴重的技術進步。現在法國歐洲動力、碳工業等公司已批量生產c妃複合資料刹車片,英國鄧祿普公司也已大量生產碳碳複合資料刹車片,用於賽車、火車和戰鬥機的刹車資料。
碳碳複合材料的功能進步辦法
1、耐燒蝕功能的進步針對固體火箭發動機噴管喉襯資料的使用,要點在於碳碳複合資料的耐燒蝕功能。現在,常選用碳碳滲銅(Cu)或碳碳滲難熔金屬碳化物(Tac、HfC、z芘)兩種辦法進行進步碳碳複合資料的耐燒蝕功能,然後滿足新一代火箭喉襯資料的需求。
2、耐衝突磨損功能研討碳碳複合資料耐衝突磨摜陛能優異,其衝突因6合成纖維SFC2011 No.1數恰當且穩定,飛機刹車用碳碳複合資料,壽數進步近5倍,刹車功能也明顯高於粉末冶金刹車資料f笠-蠲。70年代中期,英國Dunlop航空公司的碳碳複合資料刹車片初次在協和式飛機上試飛成功以來,得到很大開展,已廣泛使用於高速軍用飛機和大型高音速民用客機。現在航空刹車用碳碳複合資料主要由世界上的五家公司生產,它們是法國的Messier、美國的Goodrich、Bendix、Goodyear及英國的Dunlop。
碳碳複合材料自20世紀60年代發明以來,就遭到軍事、航空航天、核能以及許多民用工業範疇的極大重視。然而,由於碳碳複合資料製作工藝複雜、技術難度大,原資料價格昂貴,產品成本長期居高不下,其用途仍然約束在一些工作條件嚴苛的部位,以及其它資料不能代替的航空航天和軍事範疇。現在在碳碳複合資料研討範疇,最需要解決的問題是:研討高效、低成本、快速製備工藝辦法;研討能在1 800℃以上長期使用的抗氧化塗層;研討高功能耐燒蝕碳碳複合資料並使用於固體火箭喉襯資料;改進碳碳複合資料的衝突磨損功能,使之萬方數據愈加滿足於刹車資料的使用。