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碳碳復(fù)合材料是未來(lái)剎車(chē)制品最強(qiáng)材料
目前，固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管和制動(dòng)盤(pán)是碳/碳復(fù)合材料的兩個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域。超過(guò)一半的碳/碳復(fù)合材料用于飛機(jī)剎車(chē)。碳/碳復(fù)合材料制成的飛機(jī)剎車(chē)盤(pán)重量輕，耐高溫，比熱容比鋼高2.5倍。與金屬制動(dòng)材料相比，可節(jié)省40%的結(jié)構(gòu)重量，延長(zhǎng)使用壽命5-7倍，穩(wěn)定制動(dòng)力矩，降低制動(dòng)時(shí)的噪音。因此，碳剎車(chē)盤(pán)的問(wèn)世被認(rèn)為是剎車(chē)材料史上的一次重大技術(shù)進(jìn)步。
碳/碳復(fù)合材料是指由碳纖維及其織物增強(qiáng)的碳基復(fù)合材料。它具有低密度、高強(qiáng)度、高模量、高熱導(dǎo)率、低膨脹系數(shù)、良好的摩擦性能、良好的抗熱震性和高尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。它是目前為數(shù)不多的在1650℃以上使用的候選材料，最高理論溫度高達(dá)2600℃，因此被認(rèn)為是最有前途的高溫材料之一。
碳/碳復(fù)合材料
碳/碳復(fù)合材料的制備方法主要包括化學(xué)氣相法和液相浸漬法?；瘜W(xué)相法以有機(jī)低分子氣體為前驅(qū)體，液相浸漬法以熱塑性樹(shù)脂如瀝青或熱固性樹(shù)脂如酚醛樹(shù)脂為前驅(qū)體。這些原料在高溫下經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的化學(xué)變化，轉(zhuǎn)化為基體碳。
火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴
碳/碳復(fù)合材料作為一種熱結(jié)構(gòu)與功能一體化的優(yōu)良工程材料，自誕生以來(lái)在軍事工業(yè)上取得了巨大的進(jìn)展，其最重要的應(yīng)用是制造導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗部零件。由于其耐高溫和良好的摩擦性能，已廣泛應(yīng)用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、飛機(jī)剎車(chē)、熱元件和機(jī)械緊固件、熱交換器、航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件等。
飛機(jī)碳剎車(chē)預(yù)制件
化學(xué)氣相沉積爐
其中，化學(xué)氣相沉積法是將碳直接沉積在坯體的孔隙中。產(chǎn)品的物理機(jī)械性能較好，但生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。液相浸漬法是將碳纖維預(yù)制體浸入液體浸漬劑中，經(jīng)過(guò)固化、碳化、石墨化等一系列循環(huán)，最終獲得碳/碳復(fù)合材料。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，但產(chǎn)品的致密性不影響其物理性能。為了獲得更好的致密化效果，通常采用兩種方法來(lái)制備具有理想密度的碳/碳復(fù)合材料。
