什么是碳碳復(fù)合材料?碳碳復(fù)合材料的應(yīng)用

　　隨著科技的發(fā)展，很多新興的材料被研究出來，用于我們的生活、生產(chǎn)中，為我們的社會(huì)發(fā)展和生活帶來許多便利。C/C復(fù)合材料就是目前新材料領(lǐng)域重點(diǎn)研究和開發(fā)的一種新型超高溫?zé)峤Y(jié)構(gòu)材料。密度小、比強(qiáng)度大、線膨脹系數(shù)低(僅為金屬的1/5~ 1/10) 、熱導(dǎo)率高、耐燒蝕、耐磨性能良好。特別是碳碳復(fù)合材料在1000℃~ 2300℃時(shí)強(qiáng)度隨溫度升高而升高，是理想的航空航天及其它工業(yè)領(lǐng)域的高溫材料。

　　什么是碳碳復(fù)合材料?

什么是碳碳復(fù)合材料

　　碳/碳復(fù)合材料(c-c composite or carbon-carbon composite material)是碳纖維及其織物增強(qiáng)的碳基體復(fù)合材料。具有低密度(<2.0g/㎝3)、高強(qiáng)度、高比模量、高導(dǎo)熱性、低膨脹系數(shù)、摩擦性能好，以及抗熱沖擊性能好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，是目前在1650℃以上應(yīng)用的少數(shù)備選材料，理論溫度更高達(dá)2600℃，因此被認(rèn)為是有發(fā)展前途的高溫材料之一。

　　碳碳復(fù)合材料的缺點(diǎn)

　　盡管碳/碳復(fù)合材料有諸多優(yōu)良的高溫性能, 但它在溫度高于400℃的有氧環(huán)境中發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致材料的性能急劇下降。因此，碳/碳復(fù)合材料在高溫有氧環(huán)境下的應(yīng)用必須有氧化防護(hù)措施。碳/碳復(fù)合材料的氧化防護(hù)主要通過以下兩種途徑，即在較低的溫度下可以采取基體改性和表面活性點(diǎn)的鈍化對(duì)碳/碳復(fù)合材料進(jìn)行保護(hù);隨著溫度的升高，則必須采用涂層的方法來隔絕碳/碳復(fù)合材料與氧的直接接觸，以達(dá)到氧化防護(hù)的目的。目前使用多的是涂層的方法，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)碳/碳復(fù)合材料超高溫性能的依賴越來越多，而在超高溫條件下可行的氧化防護(hù)方案只能是涂層防護(hù)。

　　碳碳復(fù)合材料的應(yīng)用

碳碳復(fù)合材料的應(yīng)用

　　根據(jù)碳纖維所具有的優(yōu)異性能，碳纖維廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域：

　　1、航空航天是早應(yīng)用碳纖維的領(lǐng)域。已研制出飛機(jī)的2次結(jié)構(gòu)件，如垂尾、剎車片、方向舵等碳纖維復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料還可用于導(dǎo)彈的鼻錐體、噴管、固體火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)等。

　　2、體育休閑用品碳纖維的用量占總量的80%。主要用在高爾夫球桿、釣魚桿、羽毛球拍、乒乓球拍、賽艇、自行車等行業(yè)。

　　3、氧化纖維、碳纖維密封墊料是工業(yè)用碳纖維制品中用量的品種。主要用于發(fā)電廠、化工廠、化肥廠和油田等耐高壓、耐腐蝕的泵和閥。這些密封材料的功能和壽命大大優(yōu)于石棉。

　　4、在紡織工業(yè)領(lǐng)域，其中30%~40%的織機(jī)使用碳纖維劍桿頭、劍桿帶。主要優(yōu)點(diǎn)是具有良好的耐磨性和導(dǎo)電性，能保證產(chǎn)品的幾何尺寸穩(wěn)定。

　　5、在電子工業(yè)，利用碳纖維的高導(dǎo)電率，研制出新型的JXQ-1，JXQ-2自感應(yīng)式靜電消除器，還利用碳纖維復(fù)合材料研制出大型電機(jī)的防電暈材料，對(duì)防止大電機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電暈火花，減少大電機(jī)的容積有重大意義。

　　6、在汽車工業(yè)，碳纖維制動(dòng)器已用于桑塔那轎車及其他機(jī)動(dòng)車上。碳纖維還應(yīng)用于眼鏡框、音響設(shè)備、醫(yī)療器械、人體醫(yī)學(xué)、生物工程、建筑材料等領(lǐng)域。

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