:C/C复合材料的军事应用 求助

C/C复合材料作为优异的热结构、功能一体化工程材料 ,自1958 年诞生以来 ,在军工方面得到了长足的发展,其中最重要的用途是用于制造导弹的弹头部件。由于其耐高温、摩擦性好,目前已广泛用于固体火箭发动机喷管、航天飞机结构部件、飞机及赛车的刹车装置、热元件和机械紧固件、热交换器、航空发动机的热端部件等。

1  先进飞行器上的应用    

      导弹、载人飞船、航天飞机等 ,在再入环境时飞行器头部受到强激波 , 对头部产生很大的压力 ,其最苛刻部位温度可达 2760℃,所以必须选择能够承受再入环境苛刻条件的材料。设计合理的鼻锥外形和选材 ,能使实际流入飞行器的能量仅为整个热量1 %～10%左右。          ]
     对导弹的端头帽,也要求防热材料在再入环境中烧蚀量低,且烧蚀均匀对称,同时希望它具有吸波能力、抗核爆辐射性能和全天候使用的性能。三维编织的 C/ C 复合材料,其石墨化后的热导性足以满足弹头再入时由-160 ℃至气动加热至1700 ℃时的热冲击要求,可以预防弹头鼻锥的热应力过大引起的整体破坏;其低密度可提高导弹弹头射程,已在很多战略导弹弹头上得到应用[3 (见表1) 。除了导弹的再入鼻锥,C/ C 复合材料还可作热防护材料用于航天飞机(见表2) 。

2　固体火箭发动机喷管上的应用
    C/ C 复合材料自上世纪 70 年代首次作为固体火箭发动机(SRM) 喉衬飞行成功以来 ,极大地推动了SRM 喷管材料的发展。采用 C/ C复合材料的喉衬、扩张段、延伸出口锥 ,具有极低的烧蚀率和良好的烧蚀轮廓 ,可提高喷管效率 1 %～3 %,即可大大提高了SRM的比冲。喉衬部一般采用多维编织的高密度沥青基 C/ C复合材料 ,增强体多为整体针刺碳毡、多向编织等 ,并在表面涂覆SiC以提高抗氧化性和抗冲蚀能力。
     美国在此方面的应用有: ①“民兵2Ⅲ”导弹发动机第三级的喷管喉衬材料; ②“北极星”A27发动机喷管的收敛段; ③MX 导弹第三级发动机的可延伸出口锥(三维编织薄壁 C/ C 复合材料制品)。俄罗斯用在潜地导弹发动机的喷管延伸锥(三维编织薄壁 C/ C 复合材料制品) 。
3 　刹车领域的应用
      C/ C 复合材料刹车盘的实验性研究于上世纪1973 年第一次用于飞机刹车。目前 ,一半以上的 C/C复合材料用作飞机刹车装置。高性能刹车材料要求高比热容、高熔点以及高温下的强度 ,C/ C 复合材料正好适应了这一要求,制作的飞机刹车盘重量轻、耐温高、比热容比钢高 2. 5 倍;同金属刹车相比 ,可节省40 %的结构重量。碳刹车盘的使用寿命是金属基的 5～7倍 ,刹车力矩平稳 ,刹车时噪声小 ,因此碳刹车盘的问世被认为是刹车材料发展史上的一次重大的技术进步。
      目前法国欧洲动力、碳工业等公司已批量生产C/ C 复合材料刹车片 ,英国邓禄普公司也已大量生产 C/ C 复合材料刹车片 ,用于赛车、火车和战斗机的刹车材料

4 　C/ C 复合材料用作高温结构材料
      由于 C/ C 复合材料的高温力学性能 ,使之有可能成为工作温度达 1500～1700 ℃的航空发动机的理想材料 ,有着潜在的发展前景。
5 　涡轮发动机
      C/ C 复合材料在涡轮机及燃气系统 (已成功地用于燃烧室、导管、阀门) 中的静止件和转动件方面有着潜在的应用前景 ,例如用于叶片和活塞 ,可明显减轻重量 ,提高燃烧室的温度 ,大幅度提高热效率。
6 　内燃发动机
      C/ C 复合材料因其密度低、优异的摩擦性能、热膨胀率低 ,从而有利于控制活塞与汽缸之间的空隙,目前正在研究开发用其制活塞。

目前我所在的学校就是国内研究C/C复合材料的一个重点实验室，导师做的材料就应用于我国的长征系列火箭。但是因为C/C复合材料在各国都是材料应用的前沿，并且高性能C/C复合材料主要应用于军事领域，国内数据库如中国知网、维普等相关文献很少。我很希望具体了解C/C复合材料的应用情况。比如具体到某一种型号的火箭喉衬。希望各位前辈高手们可以帮帮忙，或者指点一下！！（*大家给我几篇文献看看，英文的更好）

我希望硕士毕业后申请美国的大学继续从事C/C复合材料方面的研究（开阔一下视野，多学点东东，国内总体还是有差距的），希望有了解美国复合材料研究情况的指点一下，美国哪几所学校有从事C/C复合材料研究方向的。具体哪个导师比较牛。或者提供一下网址我自己查也可以，谢谢大家了！我现在不清楚美国哪个大学有研究C/C复合材料的，只知道材料学方面的美国大学排名。

这个帖子发在这里好像不恰当，但我也不知道该发哪个版面了。反正常来美言，知道武器装备这个板块人相对较多。先发这里吧！占用大家时间看贴，sorry。同时谢谢那些提供帮助的人们，没帮上忙得也谢谢。。哈哈