Compuestos domésticos de carbono/carbono
La investigación y el desarrollo de compuestos de carbono/carbono en China comenzaron a fines de la década de 1970, después de décadas de desarrollo, obteniendo buenos resultados, avanzó para ponerse al día con los países desarrollados. En la actualidad, los discos de freno del C919 están fabricados con materiales compuestos de carbono/carbono fabricados en China. Su proveedor, Boyun Xinai, también suministra discos de freno para aviones Boeing 757 y Airbus 320.
Como el disco de freno pertenece a los consumibles, se deben reemplazar alrededor de uno o dos mil despegues y aterrizajes, el costo de usar un disco de freno importado es mayor. Impulsados por la demanda del mercado, los fabricantes nacionales de materiales han comenzado a desarrollar discos de freno de carbono para aeronaves civiles.
El revestimiento compuesto de carbono/carbono ha sido el foco de investigación en el país y en el extranjero. Dado que los compuestos de carbono/carbono comienzan a oxidarse alrededor de los 370 grados, las propiedades del material disminuyen. Por lo tanto, es necesario preparar un recubrimiento antioxidante en la superficie cuando se usa en un entorno aeróbico. Además de una buena resistencia a la oxidación y resistencia a la ablación, el revestimiento debe tener una buena compatibilidad química y física y un coeficiente de expansión similar con compuestos de carbono/carbono.
La superficie sin fricción del disco de freno C919 está recubierta con boro y fósforo, lo que puede retrasar efectivamente la difusión de oxígeno dentro del material y prolongar la vida útil del material en un entorno de trabajo de alta temperatura. Si bien un disco de freno típico puede tener que ser reemplazado después de más de 1,000 despegues y aterrizajes, se ha demostrado que el disco de freno del C919 es capaz de 2,000 despegues y aterrizajes a través de pruebas de fatiga.
Además del recubrimiento, los procesos de prefabricación y densificación de fibra de carbono también tienen un impacto importante en las propiedades de los compuestos carbono/carbono. En países extranjeros, el alambre preoxidado se usa comúnmente para trenzar fibra de carbono prefabricada, que tiene las ventajas de una buena flexibilidad de fibra, fácil de formar, pero de baja resistencia. Los discos de freno C919 utilizan fibras orgánicas entretejidas en preformas de fibra de carbono, que son más difíciles de tejer, pero las preformas resultantes son mucho más resistentes. Al mismo tiempo, se utilizaron la penetración de vapor químico y la impregnación líquida para aumentar la densidad del material, y el coeficiente de fricción de frenado de alta energía del material aumentó considerablemente.
