秒懂应用广泛的C/C复合材料

2015-08-10 14:59:03 作者：本网编辑来源：

C/C复合材料是以炭或石墨纤维为增强体，炭或石墨为基体复合而成的材料。碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。基体为复合材料中起到粘接增强体成为整体并转递载荷到增强体的主要组分之一。

C/C复合材料主要是受先进飞行器的要求所推动，因此首先在这些领域开始试用，战略导弹，载人飞船以高速返回地球通过大气层时，由于绝热压缩空气阻力产生冲击波，使飞行器表面温度急剧升高，最苛刻的部位温度高达2760度。C/C复合材料具有优良的耐烧蚀性。

由于C/C料不仅具有良好的耐高温性，而且还具有优异的耐磨损性。法国欧洲动力公司大量生产C/C材料刹车片，用做飞机，汽车和高速火车的刹车材料。法国碳工业公司1994年开始批量生产汽车用c/c复合材料刹车片，并于当年使用C/C材料刹车片的汽车出厂，并批量生产。日本将C/C材料用做飞机刹车材料已有10多年的历史。

C/C复合材料

C/C复合材料自上世纪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1%～3%,即可大大提高了SRM的比冲。

C/C复合材料因其密度低、优异的摩擦性能、热膨胀率低，从而有利于控制活塞与汽缸之间的空隙，目前正在研究开发用其制活塞。由于C/C复合材料的高温力学性能，使之有可能成为工作温度达1500～1700℃的航空发动机的理想材料，有着潜在的发展前景。

具有轻质和一材多用的C/C复合材料是今后汽车工业大量使用的材料之一。汽车质量与其燃料消耗有密切关系。车越轻，消耗每千克汽油行驶的里程越远。美国福特汽车公司用石墨纤维增强复合材料为主制成了LTD实验车，质量仅为1130kg，而同类竞赛材料车为1690kg，减小560kg。同类车每升汽油只能行驶1.9km，而LTD实验车为2.6km，达到了美国政府规定的汽车燃料消耗标准。

在玻璃工业中，美国已经把自己生产的K-Krab型C/C复合材料成功地用于玻璃工业中的“热端”。在体育用品方面，C/C复合材料因其质量小、刚性好合不易破断等特殊性能而被国内外用了制作竞赛用自行车、高尔夫球杆和游艇等文体用品。在医学方面，C/C复合材料因其与人体有良好的生物相容性而被用做牙床、骨骼和人体关节。在发热元件上，C/C复合材料因其能提供优于石墨的力学性能、耐破损、耐高温性而被用做发热元件。在粉末冶金中，因用C/C复合材料制作的热压模比石墨模使用寿命长和能重复使用多次，而用做粉末冶金的热压模。

C/C复合材料的制造工艺有很多，主要包括坯体的预成型坯体、浸渍、碳化、致密化、石墨化合抗氧化涂层等工艺。