中国の炭素/炭素複合材料の研究開発は、1970 年代後半に始まり、数十年にわたる開発の後、豊富な成果を上げ、先進国に追いつくために前進しました。 現在、C919 のブレーキ ディスクは、中国製のカーボン/カーボン複合材料で作られています。 そのサプライヤーであるBoyun Xinaiも、ボーイング757とエアバス320の航空機にブレーキディスクを供給しています。
ブレーキディスクは消耗品であるため、約1〜2千回の離着陸で交換する必要があり、輸入ブレーキディスクを使用するとコストが高くなります。 市場の需要に後押しされて、国内の材料メーカーは民間航空機用カーボン ブレーキ ディスクの開発を開始しました。
炭素/炭素複合コーティングは、国内外で研究の焦点となっています。 炭素/炭素複合材は 370 度付近で酸化が始まるため、材料特性が低下します。 そのため、好気環境で使用する場合は、表面に酸化防止コーティングを施す必要があります。 優れた耐酸化性と耐摩耗性に加えて、コーティングは化学的および物理的適合性が高く、炭素/炭素複合材と同様の膨張係数を備えている必要があります。
C919ブレーキディスクの非摩擦面はホウ素とリンでコーティングされており、材料内部の酸素の拡散を効果的に遅らせ、高温の作業環境下で材料の寿命を延ばすことができます. 通常のブレーキ ディスクは 1000 回以上の離着陸後に交換する必要がありますが、C919 のブレーキ ディスクは疲労試験により 2000 回の離着陸が可能であることが証明されています。
コーティングに加えて、炭素繊維のプレハブおよび高密度化プロセスも、炭素/炭素複合材料の特性に重要な影響を与えます。 外国では、プレハブの炭素繊維を編組するために、事前酸化されたワイヤーが一般的に使用されています。これには、繊維の柔軟性が高く、成形が容易ですが、強度が低いという利点があります。 C919 ブレーキ ディスクは、織るのがより難しい炭素繊維プリフォームに織り込まれた有機繊維を使用していますが、結果として得られるプリフォームははるかに強力です。 同時に、化学蒸気浸透と液体含浸を使用して材料の密度を高め、材料の高エネルギーブレーキ摩擦係数を大幅に増加させました。
