CC复合材料.ppt

C/C 复 合 材 料
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主要内容
一、C/C复合材料的概念
三、用途
四、制备工艺及展望
二、性能
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C/C复合材料的概念---碳纤维增强碳基复合材料
它源于1958年，美国Chance－Vought公司由于实验室事故，在炭纤维树脂基复合材料固化时超过温度，树脂炭化形成C/C复合材料。
C/C复合材料在偏光下 的三种基本显微结构
碳
碳复合材料
增强碳纤维
基体碳
树脂碳
沥青碳
热解碳
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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℃）；强度随温度的升高不降反升的独特性能，使其作为高性能发动机热端部件和使用于高超声速飞行器热防护系统。
2．低比重、高比强、高比模、低热膨胀系数。
3．耐热冲击、耐烧蚀、耐含固体微粒燃气的冲刷。
4．质量轻，-，仅为钢的四分之一。
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1．刹车领域的应用
、耐温高
. 5 倍
% 的结构重量
~7倍
，刹车时噪声小
C/C复合材料的用途
C/C复合材料刹车盘的实验性研究于上世纪1973年第一次用于飞机刹车。一半以上的C/C复合材料用做飞机刹车装置。
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2. 先进飞行器上的应用
三维编织的 C/ C复合材料，其石墨化后的热导性足以满足弹头再入时由160 ℃至气动加热至1700 ℃时的热冲击要求，其低密度可提高导弹弹头射程，已在很多战略导弹弹头上得到应用。除了导弹的再入鼻锥，C/ C 复合材料还可作热防护材料用于航天飞机。
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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。
涡轮发动机
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。
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4．内燃发动机
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。
发动机活塞和活塞环；
高性能密封材料
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5．生物医学
(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。
人工关节
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预制体成型---- 编织碳纤维
二维编织物：面内各向性能好，但层间和垂直面方向性能； 三维编织物：改善层间和垂直面方向性能；
多向编织物：编织成四、五、七、十一向增强的预制体，使其接近各向同性。
制备步骤：预制体的制备→预制体和碳基体的复合
C/C复合材料的制备工艺
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