C/C2SiC陶瓷制动材料的发展
2018-09-25 / 管理员：远东
C/C2SiC复合材料是炭纤维增强炭和碳化硅基体的材料，最早在20世纪80年代作为热结构材料出现，具有密度低、抗氧化性能好、耐腐蚀、耐高温的力学性能和热物理性能、好的自润滑性能等优点，是一种能满足1650℃使用的新型高温结构材料和功能材料,目前C/C2SiC复合材料已应用于航空发动机机匣、叶片、返回式飞船的面板、小翼、升降副翼和机身舱门，航天飞机的热防护系统，太空反射镜等部件。经B777试验验证，复合材料叶片10年内只更换过3次。
高速列车等机械因高速高能载，对制动装置有很高的要求，由于制动的需求，使高速列车等机械成为摩擦制动材料发展的主要推动力。迄今为止,列车刹车闸片材料从铸铁、合成材料、粉末冶金材料发展到了C/C和C/C2SiC复合材料。合成材料闸片一般用于小于200km/h 的准高速列车上。粉末冶金材料闸片应用广泛，但存在密度较高(>4.5g/cm3)、易于氧化锈蚀、寿命短和高速制动产生强噪音和易熔焊粘结等缺点。C/C复合材料具有密度低、比热容大、耐热性良好、并且在高负荷下仍能保持优良的摩擦性能, 使制动装置减轻等优点，在飞机刹车副上得到广泛应用。其缺点就在于C/C复合材料的制备周期长、成本高、抗氧化性能差, 湿态下摩擦因数不稳定、对环境( 干净、干燥) 的要求较高，很难在使用环境差的交通工具上大规模使用。
为了满足高速列车、重载卡车、高级轿车等安全行驶的需求, 西方工业发达国家在20 世纪90 年代中期开始研制低密度、高耐磨性和高温稳定的炭纤维增韧陶瓷基刹车材料 , 德国斯图加特大学和德国航天研究所等单位的研究人员开始进行C/ C2SiC复合材料应用于摩擦领域的研究, 并研制出C/ C2SiC 刹车片应用于Por sche (保时捷)轿车中，美国橡树岭国家实验室与Honeywell Ad2vanced Composites 公司、Honeywell Aircraf tLanding Systems 公司、Honeywell CommercialVehicle Systems 公司合作，正在研制低成本的C/SiC 复合材料刹车片，替代用于重载汽车的铸铁和铸钢刹车片。法国TGVNG高速列车和日本新干线已试用C/C2SiC闸瓦。
作为摩擦材料，C/C2SiC复合材料的制备技术还处于深入研究和完备阶段。目前列车采用的不同制动材料的相对特性指标列于表1。由表可知, C/C2SiC 复合材料作为制动材料具有优异的性价比，代表了当前制动材料的最高水平。
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高速列车等机械因高速高能载，对制动装置有很高的要求，由于制动的需求，使高速列车等机械成为摩擦制动材料发展的主要推动力。迄今为止,列车刹车闸片材料从铸铁、合成材料、粉末冶金材料发展到了C/C和C/C2SiC复合材料。合成材料闸片一般用于小于200km/h 的准高速列车上。粉末冶金材料闸片应用广泛，但存在密度较高(>4.5g/cm3)、易于氧化锈蚀、寿命短和高速制动产生强噪音和易熔焊粘结等缺点。C/C复合材料具有密度低、比热容大、耐热性良好、并且在高负荷下仍能保持优良的摩擦性能, 使制动装置减轻等优点，在飞机刹车副上得到广泛应用。其缺点就在于C/C复合材料的制备周期长、成本高、抗氧化性能差, 湿态下摩擦因数不稳定、对环境( 干净、干燥) 的要求较高，很难在使用环境差的交通工具上大规模使用。
为了满足高速列车、重载卡车、高级轿车等安全行驶的需求, 西方工业发达国家在20 世纪90 年代中期开始研制低密度、高耐磨性和高温稳定的炭纤维增韧陶瓷基刹车材料 , 德国斯图加特大学和德国航天研究所等单位的研究人员开始进行C/ C2SiC复合材料应用于摩擦领域的研究, 并研制出C/ C2SiC 刹车片应用于Por sche (保时捷)轿车中，美国橡树岭国家实验室与Honeywell Ad2vanced Composites 公司、Honeywell Aircraf tLanding Systems 公司、Honeywell CommercialVehicle Systems 公司合作，正在研制低成本的C/SiC 复合材料刹车片，替代用于重载汽车的铸铁和铸钢刹车片。法国TGVNG高速列车和日本新干线已试用C/C2SiC闸瓦。
作为摩擦材料，C/C2SiC复合材料的制备技术还处于深入研究和完备阶段。目前列车采用的不同制动材料的相对特性指标列于表1。由表可知, C/C2SiC 复合材料作为制动材料具有优异的性价比，代表了当前制动材料的最高水平。
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