文档介绍：第八章第八章 C/C C/C 复合材料复合材料一一. .简述简述??高熔点材料高熔点材料 W W : : Tm = 3500 Tm = 3500 ℃℃; ; TaC TaC 、、 HfC HfC : : Tm = 4000 Tm = 4000 ℃℃; ; C C 石石: :升华升华 > > 3800 3800 ℃℃?? C/C C/C 复合材料的研制,起始于火箭发动机喷嘴大型石复合材料的研制,起始于火箭发动机喷嘴大型石墨件的改进。墨件的改进。??由于石墨强度低、脆性大,高速气流冲蚀严重。由于石墨强度低、脆性大,高速气流冲蚀严重。??采用碳纤维编织物浸渍沥青, 采用碳纤维编织物浸渍沥青, ~ ~1000 1000 ℃℃碳化, 碳化, <2800 <2800 ℃℃石墨化后,获得了性能优良的整体石墨化后,获得了性能优良的整体 C/C C/C 复合材料。复合材料。?? C/C C/C 复合材料是伴随航天工业的发展而成长的,是最理复合材料是伴随航天工业的发展而成长的,是最理想的想的烧蚀材料。烧蚀热高,烧蚀率低且均匀。烧蚀材料。烧蚀热高,烧蚀率低且均匀。??具有极好的生物相容性。具有极好的生物相容性。??应用:再入大气层的航天飞行器热防护材料,飞机、应用:再入大气层的航天飞行器热防护材料,飞机、汽车的制动片,高速轴承、人造骨骼、心脏瓣膜等。汽车的制动片,高速轴承、人造骨骼、心脏瓣膜等。二二. . 成型加工技术成型加工技术关键技术: 关键技术: ??提高致密度和均匀性。提高致密度和均匀性。纤维织物密度纤维织物密度 d = d = ~ ~ ,复合后要求达,复合后要求达 ~ ~ 。。??提高纤维编织工艺技术。( 提高纤维编织工艺技术。( CF CF柔顺性差) 柔顺性差) 1 1、坯体的编织、坯体的编织??长纤维编织:可分为单向、双向、三向、四向、和七向。长纤维编织:可分为单向、双向、三向、四向、和七向。??纤维毡: 纤维毡: 可用长纤维编织加强。可用长纤维编织加强。三向编织坯体三向增强毡坯体短纤维:与树脂混合,热压成型,或调浆喷射成型。喷涂成型工艺 2、基体的获得(1) 、沥青基沥青中含大量苯环,含碳高,碳化收率高。沥青液化→浸渍→碳化→石墨化(2) 、树脂基结构特点:分子链含大量苯环和杂环结构,固化后呈交联网状耐高温树脂。优点:(与沥青比) ?低粘度(低温、低压、工艺性好) ?纯度高,结构稳定。?含碳量高,碳化收率大。(3) (3) 、、CVD CVD 热解碳热解碳高温热分解小分子碳氢化合物,在纤维坯体上沉积高温热分解小分子碳氢化合物,在纤维坯体上沉积活性碳,然后石墨化。活性碳,然后石墨化。??最大问题: 最大问题: 表面积碳,内外不均。表面积碳,内外不均。??解决办法: 解决办法: a. a. 热梯度法热梯度法 b. b. 压差法压差法 c. c. 脉冲法脉冲法热梯度法沉积示意图压差法沉积示意图脉冲法沉积示意图