淺談(tan)碳(tan)碳(tan)復(fu)合(he)材料(liao)及其(qi)的(de)運(yun)用

     高性(xing)能(neng)發(fa)動機的(de)噴(pen)管出口(kou)錐也逐漸(jian)趨向於使用碳(tan)/碳材料(liao),可(ke)延伸錐則基本(ben)上(shang)都(dou)使用碳(tan)/碳材料(liao),多數是(shi)以(yi)人(ren)造(zao)絲(si)為前(qian)驅(qu)體的(de)2D 碳(tan)/碳,典型的(de)發(fa)動機是(shi)美國(guo)的(de)“星(xing)”系列上(shang)面級,已(yi)進(jin)行(xing)了(le)數(shu)百次實(shi)際(ji)飛行(xing)。這種(zhong)編(bian)織物層間剪(jian)切(qie)強度(du)低(di),與(yu)喉(hou)襯間要(yao)通(tong)過3D 碳/碳連接件(jian)進(jin)行(xing)連(lian)接,並(bing)由(you)3D 碳(tan)/碳件(jian)提供所(suo)需的(de)剛(gang)度(du)。

    降低(di)成(cheng)本(ben)是(shi)碳(tan)/碳材料(liao)普(pu)及應(ying)用的(de)壹(yi)個重要(yao)因(yin)素(su),主要(yao)是(shi)致密工藝的(de)改(gai)進(jin)。目(mu)前(qian)已開(kai)發(fa)的(de)強(qiang)制熱梯度(du)化(hua)學氣相滲透(tou)工(gong)藝、快速致(zhi)密(mi)工(gong)藝(yi)、等離子氣相沈積工(gong)藝(yi),以(yi)及使用新(xin)型高殘(can)碳率(lv)樹(shu)脂(zhi)前(qian)驅(qu)體等均(jun)顯(xian)示(shi)了(le)較(jiao)好的(de)效(xiao)果(guo)。此(ci)外(wai),降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)還可(ke)以(yi)從提高工(gong)藝質量(liang)入手,美國大(da)湖復(fu)合(he)材料(liao)財團通(tong)過(guo)精確(que)控(kong)制(zhi)預(yu)制(zhi)增強件(jian)的(de)碳(tan)棒(bang)直(zhi)徑(jing),使固體發(fa)動機碳(tan)/ 碳噴(pen)管(guan)編(bian)織工(gong)藝時(shi)間縮短(duan)11% ,成(cheng)本(ben)降(jiang)低(di)15%～20%。

   整(zheng)體式(shi)喉襯(chen)----入口(kou)段(duan)組(zu)件(jian)(ITE) ,繼(ji)後還開(kai)發(fa)了(le)整(zheng)體式(shi)喉襯(chen)----出口(kou)錐組件(jian)(ITEC) 。當前(qian)先(xian)進(jin)的(de)碳(tan)/ 碳喉襯密(mi)度(du)為1.87g/cm3～1.97g/cm3 ; 環(huan)向拉伸強度75 MPa～115MPa ;燒(shao)蝕(shi)率(lv)取(qu)決於(yu)燃燒(shao)室壓強及推(tui)進(jin)劑等因(yin)素(su),壹(yi)級(ji)發動機燒(shao)蝕(shi)率(lv)範圍(wei)為0.20 mm/s～0.34 mm/s ,二級(ji)發動機為0.13 mm/s～0.19 mm/s ,三(san)級發動機為0. 08 mm/ s～0.13 mm/s。大(da)部分(fen)喉(hou)襯(chen)預制增(zeng)強件(jian)采(cai)用3D 和(he)4D 編(bian)織成(cheng)型,由(you)微機控(kong)制的(de)自(zi)動織機完(wan)成,精度(du)已(yi)相(xiang)當高。美(mei)國主要(yao)使用3D 編(bian)織碳(tan)/ 碳,用軟(ruan)編(bian)織或混(hun)合(he)編(bian)織法成型,法國則(ze)比(bi)較(jiao)多使用4D碳(tan)/ 碳,剛(gang)性(xing)棒(bang)編(bian)織,各(ge)束互(hu)成夾角(jiao)70. 5°,纖維體積(ji)分數可(ke)達(da)68% ,因此(ci)性能(neng)更(geng)高些(xie)。 

 
碳/碳復(fu)合(he)材料(liao)展(zhan)望(wang)

   C/C復(fu)合(he)材料(liao)自(zi)20 世(shi)紀(ji)60 年(nian)代(dai)發明以(yi)來，就受(shou)到(dao)軍事(shi)、航(hang)空航(hang)天、核(he)能(neng)以(yi)及許(xu)多民用工(gong)業領(ling)域的(de)極(ji)大(da)關(guan)註。然而(er)，由(you)於(yu)C/C復(fu)合(he)材料(liao)制(zhi)造(zao)工(gong)藝復(fu)雜、技(ji)術(shu)難(nan)度(du)大(da)，原材料(liao)價(jia)格(ge)昂(ang)貴，產品成本(ben)長(chang)期(qi)居高不下(xia)，其(qi)用途仍然限(xian)制在壹(yi)些(xie)工作條件(jian)苛(ke)刻(ke)的(de)部(bu)位(wei)，以(yi)及其(qi)它(ta)材料(liao)不能(neng)替(ti)代的(de)航(hang)空航(hang)天和(he)軍(jun)事(shi)領(ling)域。目(mu)前(qian)在C/C復(fu)合(he)材料(liao)研(yan)究(jiu)領域，最(zui)需要(yao)解(jie)決的(de)問(wen)題是：研究(jiu)高效(xiao)、低(di)成(cheng)本(ben)、快速制(zhi)備(bei)工藝(yi)方法；研究(jiu)能(neng)在1 800℃以上(shang)長(chang)期(qi)使用的(de)抗(kang)氧化(hua)塗(tu)層(ceng)；研究(jiu)高性(xing)能(neng)耐燒(shao)蝕(shi)C/C復(fu)合(he)材料(liao)並(bing)應(ying)用於(yu)固體火(huo)箭喉(hou)襯(chen)材料(liao)；改(gai)進(jin)C/C合(he)材料(liao)的(de)摩(mo)擦磨損性能(neng)，使之(zhi)更加(jia)滿足於剎(sha)車材料(liao)的(de)應(ying)用。更(geng)多碳碳(tan)復(fu)合(he)材料(liao)信(xin)息(xi)可(ke)查(zha)看http://youtv.com.cn/