炭炭復(fù)合材料坩堝的用途？

      C/C復(fù)合材料坩堝在熔煉金屬，稀貴金屬、非金屬方面有很大的運用。C/C復(fù)合材料是指以炭纖維或其織物為增強相，以化學(xué)氣相滲透的熱解炭或液相浸漬-炭化的樹脂炭、瀝青炭為基體組成的一種純炭多相結(jié)構(gòu)。它源于1958年，美國Chance-Vought公司由于實驗室事端，在炭纖維樹脂基復(fù)合材料固化時超過溫度，樹脂炭化構(gòu)成C/C復(fù)合材料。
       炭/炭(C/C)復(fù)合材料是一種新式高功用結(jié)構(gòu)、功用復(fù)合材料，具有高強度、高模量、高斷裂韌性、高導(dǎo)熱、隔熱優(yōu)異和低密度等優(yōu)異特性，在機械、電子、化工、冶金和核能等領(lǐng)域中得到廣泛運用，并且在航天、航空和國防領(lǐng)域中的要害部件上許多運用。我國對C/C復(fù)合材料的研討和開發(fā)主要會集在航天、航空等高技能領(lǐng)域，較少進入民用高功用、低成本C/C復(fù)合材料的研討。現(xiàn)在整體研討還停留在對材料微觀功用的追求上，對材料安排結(jié)構(gòu)和功用可控性、可調(diào)性等根底研討還恰當(dāng)單薄，難以滿意國民經(jīng)濟發(fā)展對高功用C/C復(fù)合材料的需求。因而，開展高功用C/C復(fù)合材料的根底研討具有嚴(yán)峻的科學(xué)意義和社會、經(jīng)濟效益。
1、剎車領(lǐng)域的運用
       C/C復(fù)合材料剎車盤的實驗性研討于上世紀(jì)1973年第一次用于飛機剎車?，F(xiàn)在，一半以上的C/C復(fù)合材料用做飛機剎車設(shè)備。高功用剎車材料要求高比熱容、高熔點以及高溫下的強度，C/C復(fù)合材料正好是贏了這一要求，制作的飛機剎車盤重量輕、耐高溫、比熱容比鋼高2.5倍，同金屬剎車相比，可節(jié)省40%的結(jié)構(gòu)重量。碳剎車盤的運用壽數(shù)是金屬的5~7倍，剎車力矩平穩(wěn)，剎車時噪音小，因而碳剎車盤的問世被認(rèn)為是剎車材料發(fā)展史上的一次嚴(yán)峻的技能前進?，F(xiàn)在法國歐洲動力、碳工業(yè)等公司現(xiàn)已批量生產(chǎn)C/C復(fù)合材料剎車片，英國鄧祿普公司也已許多生產(chǎn)C/C復(fù)合材料剎車片，用于賽車、火車和戰(zhàn)斗機的剎車材料。
2、先進飛翔器上的運用
     導(dǎo)彈、載人飛船、航天飛機等 ,在再入環(huán)境時飛翔器頭部遭到強激波， 仇人部產(chǎn)生很大的壓力，其最苛刻部位溫度可達2760℃,所以有必要選擇能夠接受再入環(huán)境苛刻條件的材料。規(guī)劃合理的鼻錐外形和選材，能使實踐流入飛翔器的能量僅為整個熱量1%~10%左右。對導(dǎo)彈的端頭帽,也要求防熱材料在再入環(huán)境中燒蝕量低，且燒蝕均勻?qū)ΨQ,同時期望它具有吸波才干、抗核爆輻射功用和全天候運用的功用。三維編織的 C/C復(fù)合材料，其石墨化后的熱導(dǎo)性足以滿意彈頭再入時由160 ℃至氣動加熱至1700 ℃時的熱沖擊要求，能夠防備彈頭鼻錐的熱應(yīng)力過大引起的整體破壞;其低密度可前進導(dǎo)彈彈頭射程，已在許多戰(zhàn)略導(dǎo)彈彈頭上得到運用。除了導(dǎo)彈的再入鼻錐，C/C 復(fù)合材料還可作熱防護材料用于航天飛機。
3、固體火箭發(fā)動機噴管上的運用
     C/C復(fù)合材料自上世紀(jì)70 時代初次作為固體火箭發(fā)動機(SRM) 喉襯飛翔成功以來，極大地推動了SRM噴管材料的發(fā)展。選用 C/C 復(fù)合材料的喉襯、擴張段、延伸出口錐，具有極低的燒蝕率和杰出的燒蝕概括，可前進噴管功率1 %-3%,即可大大前進了SRM 的比沖。喉襯部一般選用多維編織的高密度瀝青基C/C復(fù)合材料，增強體多為整體針刺碳氈、多向編織等,并在外表涂覆SiC以前進抗氧化性和抗沖蝕才干。美國在此方面的運用有:①"民兵2Ⅲ"導(dǎo)彈發(fā)動機第三級的噴管喉襯材料; ②"北極星"A27 發(fā)動機噴管的收斂段;③MX 導(dǎo)彈第三級發(fā)動機的可延伸出口錐(三維編織薄壁 C/C 復(fù)合材料制品)。俄羅斯用在潛地導(dǎo)彈發(fā)動機的噴管延伸錐(三維編織薄壁 C/C復(fù)合材料制品) 。
4、C/C 復(fù)合材料用作高溫結(jié)構(gòu)材料
由于 C/C 復(fù)合材料的高溫力學(xué)功用，使之有可能成為工作溫度達1500-1700 ℃的航空發(fā)動機的理想材料,有著潛在的發(fā)展遠景。
5、渦輪發(fā)動機
C/C復(fù)合材料在渦輪機及燃氣體系 (已成功地用于燃燒室、導(dǎo)管、閥門)中的靜止件和翻滾件方面有著潛在的運用遠景,例如用于葉片和活塞，可明顯減輕重量 ,前進燃燒室的溫度 ,大幅度前進熱功率。
6、內(nèi)燃發(fā)動機
C/C復(fù)合材料因其密度低、優(yōu)異的抵觸功用、熱膨脹率低，然后有利于操控活塞與汽缸之間的空位，現(xiàn)在正在研討開發(fā)用其制活塞。