文档介绍：第四章复合材料的制备
碳碳复合材料的制备方法
复合材料的基本概念及性能
树脂基复合材料的制备方法
金属基复合材料的制备方法
陶瓷基复合材料的制备方法
碳/碳复合材料的制备方法
第四章复合材料的制备
碳碳复合材料的制备方法
碳/碳复合材料是由碳纤维或各种碳织物增强碳,或石墨化的脂碳(沥青)以及化学气相沉积(CVD)碳所形成的复合材料,是具有特殊性能的新型工程材料。
碳/碳复合材料的制备方法
碳/碳复合材料的发展
1. 碳/碳复合材料(C/C)
碳碳复合材料的制备方法
碳/碳复合材料由三种不同组分构成,即树脂碳、碳纤维及热解碳。由于它几乎完全是由元素碳组成,故能承受极高的温度和极大的加热速率。
通过碳纤维适当的取向增强,可得到力学性能优良的材料,在高温时这种性能保持不变甚至某些性能指标有所提高。
碳/碳复合材料抗热冲击及抗热导能力极强,且具有一定的化学惰性。
碳碳复合材料的制备方法
2. 碳/碳复合材料的发展
碳/碳复合材料的发展主要受宇航工业发展的影响。它具有高的烧灼热、低的烧蚀率,抗热冲击及超热环境下具有高强度等一些列优点,被认为是一种高性能的烧蚀材料。
碳/碳复合材料可以作为导弹的鼻锥,烧蚀率低且烧蚀均匀,从而提高导弹的突防能力及命中率。
碳碳复合材料的制备方法
碳/碳复合材料还具有优异的耐磨擦性能及高的热导率,使其在飞机刹车片和轴承等方面得到了应用;它也可以作为飞机的刹车盘。
C/C在航天领域中的应用
C/C作为刹车盘
碳碳复合材料的制备方法
碳与生物体之间的相容性极好,再加上碳/碳复合材料的优异力学性能,使之适宜制成生物构件插入到活的生物机体内作整形材料,如人造骨骼、心脏瓣膜等。
人工心脏瓣膜
人造骨骼关节
碳碳复合材料的制备方法
鉴于碳/碳复合材料具有系列优异性能,它们在宇宙飞船、人造卫星、航天飞机、导弹、原子能、航空以及一般工业部门中得到了日益广泛的应用。
今后,随着生产技术的革新,产量进一步扩大,廉价沥青基碳纤维的开发及复合工艺的改进,碳/碳复合材料将会有更大的发展。
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碳/碳复合材料的成型加工方法很多,其各种工艺过程大致可归纳为下图几种方法:
碳/碳复合材料的成型加工方法
碳碳复合材料的制备方法
1. 胚体
在沉碳及浸渍树脂或沥青之前,增强碳纤维或其织物应预先成型为一种坯体。坯体可通过长纤维(或带)缠绕、碳毡、短纤维模压或喷射成型、石墨布叠层的方向石墨纤维针刺增强以及多向织物等方法制得。
碳纤维长丝或带缠绕方法,可根据不同的要求及用途选择适宜的缠绕方法。
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