在高速公路上,經(jing)常(chang)因為(wei)剎(cha)(cha)車(che)(che)(che)失(shi)(shi)靈,發(fa)生大貨(huo)(huo)車(che)(che)(che)、大客車(che)(che)(che)及小汽車(che)(che)(che)之間的(de)碰撞,造成(cheng)人命事故及車(che)(che)(che)輛損毀。一般除人為(wei)因素外,其主(zhu)要原因是(shi)剎(cha)(cha)車(che)(che)(che)片(pian)過(guo)熱(re),尤其是(shi)重載大貨(huo)(huo)車(che)(che)(che)長(chang)(chang)距離(li)下(xia)坡時(shi),高溫(wen)下(xia)剎(cha)(cha)車(che)(che)(che)片(pian)材(cai)料強度急劇(ju)下(xia)降,造成(cheng)剎(cha)(cha)車(che)(che)(che)失(shi)(shi)效而釀(niang)成(cheng)災害。因此常(chang)見到大貨(huo)(huo)車(che)(che)(che)跑長(chang)(chang)途時(shi),不斷地向輪(lun)軸處滴水,目的(de)是(shi)為(wei)了給剎(cha)(cha)車(che)(che)(che)片(pian)降溫(wen)。一種新型的(de)碳陶復合材(cai)料將是(shi)解(jie)決這一難題的(de)有(you)效手段。
碳陶復合材料(C/-SiC)是碳纖維增強碳化硅陶瓷復合材料。主要基體成分碳化硅決定著復合材料的硬度,碳化硅硬度僅次于金剛石;碳纖維的作用是提高材料的機械強度和斷裂韌度,其強度是鋼的5倍以上。碳陶復合材料具有密度低、高溫抗氧化性能好、耐腐蝕、是一種能滿足1650℃使用的新型高溫結構材料和功能材料。碳陶復合材料將成為新一代飛機和汽車剎車材料。作為剎車材料,美軍率先在F16戰機上應用,效果良好。近幾年保時捷、奔馳、奧迪、賓利、布加迪和蘭博基尼品牌的高端產品都使用碳陶剎車片。
碳(tan)(tan)陶復合材料的(de)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)工(gong)藝主要(yao)(yao)有兩種(zhong)方法(fa):化學(xue)氣相(xiang)沉(chen)積(ji)法(fa)和(he)液(ye)體浸(jin)漬法(fa)。化學(xue)氣相(xiang)沉(chen)積(ji)法(fa)工(gong)藝是先(xian)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)碳(tan)(tan)盤(pan)(即將碳(tan)(tan)纖維編織成產品所設計的(de)形(xing)狀),然(ran)后在(zai)一定的(de)溫度條(tiao)件下(xia)以含氫氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)熏蒸(zheng),反(fan)復多(duo)次,直至致密(mi)(mi)化。液(ye)體浸(jin)漬法(fa)工(gong)藝也需先(xian)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)碳(tan)(tan)盤(pan),制(zhi)備(bei)(bei)(bei)聚(ju)硅(gui)(gui)烷(wan)或聚(ju)碳(tan)(tan)硅(gui)(gui)烷(wan),然(ran)后在(zai)真空、氮氣或氬氣保護的(de)條(tiao)件下(xia),將聚(ju)硅(gui)(gui)烷(wan)或聚(ju)碳(tan)(tan)硅(gui)(gui)烷(wan)滲入(ru)碳(tan)(tan)盤(pan)中(zhong),再熱處理(li),反(fan)復多(duo)次,直至致密(mi)(mi)化。由于生產過程的(de)技術及(ji)環境要(yao)(yao)求高,規模化生產有一定的(de)難(nan)度,短期(qi)內產品的(de)價格(ge)會比較高,民用(yong)產品的(de)普(pu)及(ji)還會有一段時間。目(mu)前發達國家對中(zhong)國禁止輸入(ru)該(gai)項技術和(he)產品。
我國新材(cai)料行(xing)業產量雖大,由于技術水平(ping)相對落后,還不能稱為材(cai)料強國。“十二(er)五(wu)”期間,國家(jia)重點支持(chi)包括碳(tan)陶(tao)復(fu)合材(cai)料在內的(de)新材(cai)料重大工(gong)程項目。中國經濟步入轉型升(sheng)(sheng)級的(de)關鍵階段,國家(jia)提(ti)出(chu)要發展(zhan)戰略性(xing)新興產業,產業升(sheng)(sheng)級材(cai)料先行(xing),因此,推動新材(cai)料的(de)發展(zhan)至關重要。
企業應(ying)當成為創新的主體,企業、高校及研究所應(ying)加強產(chan)學(xue)研合(he)作,努力實現關鍵(jian)技術(shu)的突破(po)。高端材料的核(he)心內容在于配方、工藝參數(shu)等,只要(yao)有信心、敢于創新、善用科(ke)學(xue)方法,難題并不(bu)可怕,一定能攻克(ke)。碳陶(tao)復合(he)材料能早日普及應(ying)用,交通安全就(jiu)能早日有保障。