石墨材料在航天領域你未知的應用
石墨由于其自潤滑性能、易成型加工、有良好的導熱性能、熱穩定性能以及化學性能穩定等特點,在航天領域應用廣,如密封材料、喉襯材料、電刷材料等。
1 密封材料
密封材料的性能直接決定密封的可靠性。 隨著科學技術的發展和進步,對密封材料提出了越來越苛刻的要求。由于空間站具有高溫、低溫、高壓、微重力和腐蝕等嚴酷環境變化,空間站的密封材料主要應用于航天器的推進系統,機翼端頭、升降副翼等結構部件的密封,以及液壓系統和氣動系統中的 箱體、閥門等零件的靜密封和動密封,然而,由于發動機軸的旋轉速度快,石墨材料不能滿足對密封材料抗拉強度的要求,因此石墨材料不能用于軸封材料。
2 喉襯材料
石墨材料的耐高溫性能、抗燒蝕性能以及輕質性能等特點,為其成為小型火箭彈固體火箭發動機(SRM)喉襯材料提供了條件。隨著對SRM各方面要求的不斷提高,石墨喉 襯材料也同樣需要提高其耐燒蝕性能。上世紀60年代中期, 我國首代喉襯材料T704 高密高強石墨材料由山西煤炭化學研究所、哈爾濱電碳研究所以及西安航天復合材料研究所自主開發成功。上世紀80年代初, 哈爾濱電碳研究所和西安航天復合材料研究所共同開發的T705石墨材料, 耐燒蝕性能得到大幅度改善,已在各種小型戰術彈的SRM喉襯等耐高溫抗氧化部位得到大量應用。
T707、T715以及T711石墨材料,具有耐燒蝕性能,也可以作為小型火箭彈SRM的喉襯材料,屬于我國第二代喉襯材料。研制的各向同性CDK-20石墨材料,利用等靜壓成型工藝,可作為小型火箭彈SRM的第三代喉襯材料,正在進行應用研究。
3 電刷材料
電刷主要用于各種發動機、變流機以及電機 等,要求電刷的導電、耐磨性能以及換向功能良好。電刷主要分為兩種,一種是采用樹脂或煤焦油瀝青當做黏結劑,以石墨粉與金屬粉末為材料,制成的石墨電刷,也叫有色電刷;另一種則是以炭素材料(如石墨粉、焦炭粉等)為主要原材料制成,也叫黑色電刷。

