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C/C 复 合 材 料

C/C 复 合 材 料. 内容：. 一、 C/C 复合材料的概念. 二、性能. 三、用途. 四、制备工艺. 五、展望. 一． C/C 复合材料的概念. 碳 纤维 增强 碳 基 复合材料. 1 ．什么是 C/C 复合材料？. 2 ． C/C 复合材料的历史. l958 年， Chance Vought 公司实验室偶然发现；. 1970 年代 ---- 液相浸渍 法、 气相沉积法 ； . 1980 年代 ---- 快速致密工艺、提高性能；. 新世纪 后 -—— 缩短制造周期，降低成本，扩大应用。. 三． C/C 复合材料的性能.

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  1. C/C 复 合 材 料

  2. 内容： 一、C/C复合材料的概念 二、性能 三、用途 四、制备工艺 五、展望

  3. 一．C/C复合材料的概念 碳纤维增强碳基复合材料 1．什么是C/C复合材料？ 2．C/C复合材料的历史 l958年，Chance Vought公司实验室偶然发现； 1970年代----液相浸渍法、气相沉积法； 1980年代----快速致密工艺、提高性能； 新世纪后-——缩短制造周期，降低成本，扩大应用。

  4. 三．C/C复合材料的性能 1．高温性能好：耐烧蚀 （3000℃）； 耐高温（升华温度3800℃）； 随温度升高其强度增大。 2．高强度、高疲劳强度 3．抗磨蚀、摩擦系数小 4．其它：密度小(＜2.0g／cm3) ；导热性能好；化学惰性……

  5. 四．C/C复合材料的用途 1．航空和航天：火箭喷咀； 飞船返回大气层的保护材料； 航天飞机的机冀前缘、鼻锥及尾翼上。

  6. 2．刹车片：波音747、麦道90等； 高级汽车。 1.重量轻、耐温高 2.比热容比钢高2. 5 倍 3.同金属刹车相比,可节省40 %的结构重量 4.使用寿命是金属基的5～7 倍 5.刹车力矩平稳,刹车时噪声小

  7. 3.高温结构材料 • 由于C/ C 复合材料的高温力学性能,使之有可能成为工作温度达1500～1700 ℃的航空发动机的理想材料,有着潜在的发展前景。 用于叶片和活塞, 可明显减轻重量, 提高燃烧室的温度, 大幅度提高热效率 涡轮发动机

  8. 4．机械制造：发动机活塞和活塞环； 高性能密封材料 C/ C 复合材料因其密度低、优异的摩擦性能、热膨胀率低,从而有利于控制活塞与汽缸之间的空隙,目前正在研究开发用其制活塞。

  9. 5．生物医学：人工关节 ；人工骨。 (1) 生物相容性好,强度高,耐疲劳,韧性好; (2) 在生物体内稳定,不被腐蚀; (3) 与骨的弹性模量接近,具有良好的生物力学相容性。

  10. 四．C/C复合材料的制备工艺 预制体→致密化→高温热处理→抗氧化涂层 1．预制体成型----编织碳纤维 2．致密化----炭沉积，填满孔隙 （1）液相浸渍工艺

  11. （2）化学气相沉积 （3）快速液相沉积法(RLPD)致密化工艺

  12. 3．高温热处理 2400-2800℃下，热解碳转变为石墨碳， 杂质元素N、H、O、K、Na等逸出。 4．表面抗氧化涂层---硅基复合涂层SiC／Si02 （碳材料500℃以上就开始氧化）

  13. 五．C/C复合材料的展望 1．生物材料：生物相容性----人体骨骼：人工关节、牙根等。 2．加热元件：传统的石墨发热体强度低、脆； C／C复合材料的强度高，韧性好。 3．高温紧固件：700℃以上，金属紧固件强度很低； C／C可作高温下使用的螺丝、垫片等。 4．热压模具：在陶瓷和粉末冶金中， 减少模具厚度，缩短加热周期，节约能源。

  14. END

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