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碳碳復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨向
碳 / 碳復(fù)合材料自 20 世紀(jì) 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(yè)領(lǐng)域的極大關(guān)注 , 但直到今日 , 其僅僅主要在航空航天和軍事領(lǐng)域中得到一定的應(yīng)用 , 且 60 % - 70 % 是用作飛機(jī)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(gè)飛機(jī)剎車盤需月余時(shí)間 , 成本約達(dá)3 000 美元) ,以及抗氧化處理沒有達(dá)到相應(yīng)的水平 . 因此 , 在廣闊的民用領(lǐng)域中 , 目 前用還極少 , 但這畢竟是碳 / 碳復(fù)合材料未來應(yīng)用上的必然發(fā)展趨勢 。
目前 , 碳 / 碳復(fù)合材料在民用領(lǐng)域應(yīng)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(yī)學(xué)方面 , 可作人體骨骼的替代材料 , 比如人工髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、牙根等 .
(2) 汽車、賽車的制動(dòng)系統(tǒng) 。
(3) 在核反應(yīng)堆中制造無線電頻率限幅器 。
(4) 利用其高導(dǎo)電率和很高尺寸穩(wěn)定性 , 制造衛(wèi)星通訊拋物面無線電天線反射器 。
(5) 用碳 / 碳復(fù)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(qiáng)度很低 , 而碳 / 碳復(fù)合材料在高溫下呈現(xiàn)優(yōu)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(chǎn)中采用碳 / 碳復(fù)合材料制作熱壓模具 , 可減少模具厚度 , 縮短加熱周期 , 節(jié)約能源和提高產(chǎn)量 ; 用碳 / 碳復(fù)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(shí)鈦合金的折疊缺陷 。
(8) 制作加熱元件 . 與傳統(tǒng)的石墨發(fā)熱體強(qiáng)度低、脆 , 加工與運(yùn)輸困難相比 , 碳 / 碳復(fù)合材料的強(qiáng)度高 , 韌性好 , 可減少發(fā)熱體體積 , 擴(kuò)大工作區(qū) 。
(9) 作高溫真空爐內(nèi)襯材料 , 以及化工防腐蝕管道及零部件等 。
可以預(yù)計(jì) , 在不久的將來 , 隨著碳 / 碳復(fù)合材料工藝的研究與開發(fā) , 成本的大幅度下降以及抗氧化措施的不斷完善 , 碳 / 碳復(fù)合材料在各民用領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)出現(xiàn)更廣闊的前景 。更多碳碳復(fù)合材料信息可查看http://www.zjxycs.cn
