新型高性能復合材料的應用

  C/C復合材料是一種新型的高性能復合材料。自60年代以來,范圍內航空、航天工業發展極為迅速,對材料的性能提出了更高的要求,例如高比強、高比模、耐高溫、耐腐蝕等,而傳統材料越來越難以滿足這方面的要求.碳/碳復合材料作為新一代的材料,以其優良的性能嶄露頭角,尤其是良好的高溫力學性能,在高達2200℃的高溫環境下,強度不但不降低,反而有所提高,這是任何其他材料所無法相比的.所以,C/C材料始終是材料領域發展的一個熱點,其應用范圍也逐漸由航空、航天領域擴大到民用、醫學等領域,用途越來越廣泛。
  根據復合材料致密化工藝所采用的基體前驅體的類型,C/C復合材料的制作工藝主要有兩種方法:一種是CVI(或CVD)法,它是以烴類氣體(CH4、C2H4、天然氣等)為基體前驅體,這些氣體在高溫下產生熱解反應后C以原子或液滴的形式沉積在預制體表面或滲積預制體內部的空隙中,這種方法能夠得到較好性能、較高密度的C/C復合材料,缺點是設備復雜、制作周期長、材料利用率低(只有3%左右)、成本高。另一種方法叫做液相浸漬-碳化法,它是以熱塑性瀝青或熱固性樹脂為基體前驅體,這些原料在高溫下發生一系列復雜化學變化而轉化為基體碳。這種方法所用原料低廉,設備簡單、制作周期短,因而受到了范圍內許多科技工作者的重視,成為C/C復合材料研究的一個熱點。在液相浸漬法中,由于瀝青的碳化收率較高,且易得到石墨化結構的基體,所以在這方面的研究也更活躍。
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