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碳碳復合材料應用領域的發展趨向
碳 / 碳復合材料自 20 世紀 60 年代問世之初 , 就受到航空航天、核能、軍事以及許多民用工業領域的極大關注 , 但直到今日 , 其僅僅主要在航空航天和軍事領域中得到一定的應用 , 且 60 % - 70 % 是用作飛機剎車盤 .。這主要是由于其制備工藝周期長、成本高昂 ( 比如制造一個飛機剎車盤需月余時間 , 成本約達3 000 美元) ,以及抗氧化處理沒有達到相應的水平 . 因此 , 在廣闊的民用領域中 , 目 前用還極少 , 但這畢竟是碳 / 碳復合材料未來應用上的必然發展趨勢 。
目前 , 碳 / 碳復合材料在民用領域應用大致有如下幾種趨向:
(1) 因其良好的生物相容性 , 在生物醫學方面 , 可作人體骨骼的替代材料 , 比如人工髖關節、膝關節、牙根等 .
(2) 汽車、賽車的制動系統 。
(3) 在核反應堆中制造無線電頻率限幅器 。
(4) 利用其高導電率和很高尺寸穩定性 , 制造衛星通訊拋物面無線電天線反射器 。
(5) 用碳 / 碳復合材料代替石棉制造熔融玻璃的滑道 , 其壽命可提高 100 倍以上 。
(6) 制作高溫緊固件 . 在 700 ℃以上 , 金屬緊固件強度很低 , 而碳 / 碳復合材料在高溫下呈現優異承載能力 , 可作高溫下使用的螺栓、螺母、墊片等 。
(7) 制作熱壓模具和超塑性加工模具 . 在陶瓷和粉未冶金生產中采用碳 / 碳復合材料制作熱壓模具 , 可減少模具厚度 , 縮短加熱周期 , 節約能源和提高產量 ; 用碳 / 碳復合材料制作鈦合金超塑性加工模具 , 因其低膨脹性和鈦合金的相容性 , 可提高成型效率 , 并減少成型時鈦合金的折疊缺陷 。
(8) 制作加熱元件 . 與傳統的石墨發熱體強度低、脆 , 加工與運輸困難相比 , 碳 / 碳復合材料的強度高 , 韌性好 , 可減少發熱體體積 , 擴大工作區 。
(9) 作高溫真空爐內襯材料 , 以及化工防腐蝕管道及零部件等 。
可以預計 , 在不久的將來 , 隨著碳 / 碳復合材料工藝的研究與開發 , 成本的大幅度下降以及抗氧化措施的不斷完善 , 碳 / 碳復合材料在各民用領域的應用將會出現更廣闊的前景 。更多碳碳復合材料信息可查看http://m.jin-ba.com
