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碳化硅陶瓷复合材料

文章出处:原创网责任编辑:杨丽君作者:杨丽君人气:-发表时间:2016-02-25 16:46:00【

  在高速公路上,碳化硅经常因为刹车失灵,发生大货车、大客车及小汽车之间的碰撞,造成人命事故及车辆损毁。一般除人为因素外,其主要原因是刹车片过热,尤其是重载大货车长距离下坡时,高温下刹车片材料强度急剧下降,造成刹车失效而酿成灾害。因此常见到大货车跑长途时,不断地向轮轴处滴水,目的是为了给刹车片降温。一种新型的碳化硅是解决这一难题的有效手段。

  碳化硅陶瓷复合材料(C/-SiC)是碳纤维增强碳化硅陶瓷复合材料。主要基体成分碳化硅决定着复合材料的硬度,碳化硅硬度仅次于金刚石;碳纤维的作用是提高材料的机械强度和断裂韧度,其强度是钢的5倍以上。碳陶复合材料具有密度低、高温抗氧化性能好、耐腐蚀、是一种能满足1650℃使用的新型高温结构材料和功能材料。碳化硅成为新一代飞机和汽车刹车材料。作为刹车材料,美军率先在F16战机上应用,效果良好。近几年保时捷、奔驰、奥迪、宾利、布加迪和兰博基尼品牌的高端产品都使用碳陶刹车片。

  碳化硅的制备工艺主要有两种方法:化学气相沉积法和液体浸渍法。化学气相沉积法工艺是先制备碳盘(即将碳纤维编织成产品所设计的形状),然后在一定的温度条件下以含氢氯硅烷熏蒸,反复多次,直至致密化。液体浸渍法工艺也需先制备碳盘,制备聚硅烷或聚碳硅烷,然后在真空、氮气或氩气保护的条件下,将聚硅烷或聚碳硅烷渗入碳盘中,再热处理,反复多次,直至致密化。由于生产过程的技术及环境要求高,规模化生产有一定的难度,短期内产品的价格会比较高,民用产品的普及还会有一段时间。目前发达国家对中国禁止输入该项技术和产品。

  我国新材料行业产量虽大,由于技术水平相对落后,还不能称为材料强国。“十二五”期间,国家重点支持包括
碳化硅陶瓷复合材料在内的新材料重大工程项目。中国经济步入转型升级的关键阶段,国家提出要发展战略性新兴产业,产业升级材料先行,因此,推动新材料的发展至关重要。

  企业应当成为创新的主体,企业、高校及研究所应加强产学研合作,努力实现关键技术的突破。高端材料的核心内容在于配方、工艺参数等,只要有信心、敢于创新、善用科学方法,难题并不可怕,一定能攻克。碳化硅能早日普及应用,交通安全就能早日有保障。

 

此文关键字:碳化硅陶瓷