国内外C/C复合材料预制体制备技术研究进展

摘要

预制体是C/C复合材料制造的基础,也是决定C/C复合材料性能的主要因素,可根据应用环境选择合适的预制体结构以达到所需性能.本文分别介绍了国内外发展历程、进展和现状,并着重讨论了目前C/C复合材料预制体制备新技术.国外C/C复合材料扩张段基础研究及工程化应用主要集中在美、法、俄等发达国家,研制经验已有50余年,先后经历了铺层、缠绕和针刺三种结构,当前主要是针刺预制体结构。国内自上世纪六、七十年代以来,通过跟踪国外先进技术和自身创新,在厚壁C/C复合材料预制体方面,先后发展了整体毡预制体、径棒法软硬混编预制体、轴棒法软硬混编预制体、针刺预制体、细编穿刺预制体、三维正交软编预制体等不同结构形式的预制体。预制体缝合技术是通过缝合手段,使复合材料在垂直于铺层平面的方向得到增强,从而提高材料层间损伤容限。缝合纤维预制体可用于制造大型复杂结构复合材料构件,不仅克服了传统复合材料层间强度弱、易分层的缺点,也使其抗冲击损伤性能大大提升。今后预制体的发展主要向高精度、高效成型化、工艺过程简单化、生产周期缩短化、经济低成本化等方向发展,其应用也逐渐向民用产业方向拓展。