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文檔簡介

1、 C/C 復 合 材 料 主要內(nèi)容 一C/復合材料的概 二、性三、用四、制備工藝及展 C/C復合材料的概念-碳纖維增強碳基復合材料 碳增強碳纖樹脂瀝青基體料 熱解碳它源于1958年,美國ChanceC/C復合材料在偏光下 的三種基本顯微結(jié)構(gòu) 公司由于實驗室事故,在炭Vought 纖維樹脂基復合材料固化時超過溫 復合材料。C/C度,樹脂炭化形成 C/C復合材料的性能 1高溫性能好:耐燒蝕 (3000 );耐高溫(升華溫度3800);強度隨溫度的升高不降反升的獨特性能,使其作為高性能發(fā)動機熱端部件和使用于高超聲速飛行器熱防護系統(tǒng)。 2低比重、高比強、高比模、低熱膨脹系數(shù)。 3耐熱沖擊、耐燒蝕、耐含

2、固體微粒燃氣的沖刷。 3 ,僅為鋼的四分之一。1.65-2.0g/cm質(zhì)量輕,密度為4 C/C復合材料的用途 1剎車領(lǐng)域的應(yīng)用 C/C復合材料剎車盤的實驗性研究于上世紀1973年第一次用于飛機剎車。一半以上的C/C復合材料用做飛機剎車裝置。 1.重量輕、耐溫高 2.比熱容比鋼高2. 5 倍 3.同金屬剎車相比可節(jié)省40 % 的結(jié)構(gòu)重量 4.碳剎車盤的使用壽命是金屬的57倍 剎車力矩平穩(wěn),剎車時噪聲小5. 2. 先進飛行器上的應(yīng)用 復合材料,其石 C/ C 三維編織的墨化后的熱導性足以滿足彈頭再入時時的熱至氣動加熱至1700 160 由,其低密度可提高導彈彈頭沖擊要求 射程,已在很多戰(zhàn)略導彈彈頭

3、上得到復應(yīng)用。除了導彈的再入鼻錐,C/ C 作熱防護材料用于航天飛合材料還可 。機 3.高溫結(jié)構(gòu)材料 由于C/C復合材料的高溫力學性能,使之有可能成為工作有著潛在的發(fā)的理想材料1700 的航空發(fā)動機,1500溫度達 展前景。 , 用于葉片和活塞, 可明顯減輕重量, 提高燃燒室的溫度大幅度提高熱效率。 渦輪發(fā)動機 4內(nèi)燃發(fā)動機 發(fā)動機活塞和活塞環(huán); 高性能密封材料C/C復合材料因其密度低、優(yōu)異的摩 擦性能、熱膨脹率低,從而有利于控制活塞與汽缸之間的空隙,目前正在 研究開發(fā)用其制活塞。 5生物醫(yī)學 (1) 生物相容性好,強度高,耐疲勞,韌性好; (2) 在生物體內(nèi)穩(wěn)定,不被腐蝕; (3) 與骨的彈性模量接近,具有良好的生物力學相容性。 人工關(guān)節(jié) C/C復合材料的制備工藝 制備步驟:預制體的制備預制體和碳基體的復合 ? 預制體成型- 編織碳纖維 二維編織物:面內(nèi)各向性能好,但層間和垂直面方向性能; 三維編織物:改善層間和垂直面方向性能; 多向編織物:編織成四、五、七、十一向增強的預制體,使 其接近各向同性。 預制體和碳基體的復合 碳纖維編織預制體是空虛的,需向內(nèi)滲碳使其致密化,以?實現(xiàn)預制體和碳基體的復合。 滲碳方法:液態(tài)浸漬熱分解法、化學氣相沉積法。 ?基本要求:基體的先驅(qū)體與預制體的特性相一致,以確保? 復合材料。C/C得到高致密和高強度的 制備方法:液體浸漬分解法和化學

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