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了解碳碳復合材料多方領域的應用

    西北工業(yè)大學實現(xiàn)了高性能CVI沉積C/C復合材料喉襯的制備和批量生產(chǎn)，研發(fā)了10余種型號的喉 襯產(chǎn)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(fā)動機、銥星、亞星二號以及艾克斯達一號衛(wèi)星發(fā)射中用于近地點發(fā)動機均獲圓滿成功 。

    在航天熱防護材料及航空發(fā)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(yè)大學等單位均具備生產(chǎn)C/C復合材料大型復雜構件的能力。西北工業(yè)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(jīng)歷三次700s 循環(huán)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(huán)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(yī)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(fā)現(xiàn)：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(jīng)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(yè)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(yè)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(shù)較低，在有效溫度內可不使用密封環(huán)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.hfmwm.cn