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了解碳碳復合材料多方領域的應用

了解碳碳復合材料多方領域的應用

    西北工業大學實現了高性能CVI沉積C/C復合材料喉襯的制備和批量生產,研發了10余種型號的喉 襯產品,成功應用于兵器、航天等領域。

   上海大學研制的各類C/C復合材料喉襯,在長征二號捆綁式火箭發動機、銥星、亞星二號以及艾克斯達一號衛星發射中用于近地點發動機均獲圓滿成功 。

    在航天熱防護材料及航空發動機熱結構部件方面,北京航天材料及工藝研究所、西安航天復合材料研究所、中南大學、西北工業大學等單位均具備生產C/C復合材料大型復雜構件的能力。西北工業大學研制的C/C前緣模擬件,在氣流總焓為 2650 kJ/kg、氣流速度為 2040 m/s的高超聲速電弧等離子風洞中經歷三次700s 循環考核(累計時間2100 s)后線燒蝕率僅為 8.1×10?5 mm/s;研制的帶涂層噴管試件在1600 ℃燃氣風洞沖刷環境下抗氧化時間超過300h,可滿足多方面的應用需求。

    在生物醫學領域,由于C/C復合材料具有與人工骨相近的彈性模量及生物相容性,具有廣闊的應用前景。最早臨床用碳質人工骨由吉林碳素廠研究所提供,碳質人工骨包括:碳質股骨頭、股骨上下端、橈骨上下端、下頜骨、顱骨、肋骨等十余個品種。山東大學研究發現:C/C復合材料有利于促進骨組織的生成,并且在C/C表面制備CaP涂層效果更佳顯著。
    在民用領域,國內較為成熟的是C/C復合材料在太陽能領域作為單晶硅爐、多晶硅鑄錠爐及氫化爐熱 場材料使用。應用于氫化爐熱場、直拉單晶熱場、多晶硅鑄錠熱場、太陽爐電池鍍膜等領域。

    由于未經處理C/C復合材料為生物惰性材料,為使其具有一定的生物活性,必須對其進行表面處理。西北工業大學進行了系列羥基磷灰石(HA)涂層研究,很好地解決了 C/C 復合材料的生物惰性問題。

    在工業領域,C/C復合材料可作為柴油機活塞及連桿材料使用,C/C復合材料柴油機部件可使其使用 溫度由原來的300℃提高至1100℃,同時其密度低, 減少了能量的損失,熱機效率可達48%;由于C/C復合材料熱膨脹系數較低,在有效溫度內可不使用密封環等材料,簡化了構件結構。更多碳碳復合材料信息可查看http://m.jin-ba.com

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