第八章 碳碳复合材料.ppt

文档介绍：第八章 C/C复合材料
一.  简述
高熔点材料
W:Tm = 3500℃; TaC、HfC:Tm = 4000℃;
C石:升华> 3800℃
C/C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。
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,~1000℃碳化,<2800 ℃石墨化后,获得了性能优良的整体C/C复合材料。
C/C复合材料是伴随航天工业的发展而成长的,是最理想的烧蚀材料。烧蚀热高,烧蚀率低且均匀。
具有极好的生物相容性。
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。
二. 成型加工技术
关键技术:
•提高致密度和均匀性。纤维织物密度
d = ~ ,~。
•提高纤维编织工艺技术。(CF柔顺性差)
1、坯体的编织
长纤维编织:可分为单向、双向、三向、四向、和七向。
纤维毡: 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)、CVD热解碳
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。
最大问题:
表面积碳,内外不均。
解决办法:



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