Composites domestiques carbone/carbone
La recherche et le développement chinois du composite carbone/carbone ont commencé à la fin des années 1970, après des décennies de développement, obtenant des résultats riches, avancés pour rattraper les pays développés. À l'heure actuelle, les disques de frein du C919 sont en matériaux composites carbone/carbone fabriqués en Chine. Son fournisseur, Boyun Xinai, fournit également des disques de frein pour les Boeing 757 et Airbus 320.
Comme le disque de frein appartient aux consommables, environ un ou deux mille décollages et atterrissages doivent être remplacés, le coût d'utilisation du disque de frein importé est plus élevé. Poussés par la demande du marché, les fabricants nationaux de matériaux ont commencé à développer des disques de frein en carbone pour avions civils.
Le revêtement composite carbone/carbone a fait l'objet de recherches nationales et internationales. Étant donné que les composites carbone/carbone commencent à s'oxyder à environ 370 degrés, les propriétés des matériaux diminuent. Par conséquent, il est nécessaire de préparer un revêtement anti-oxydation sur la surface lorsqu'il est utilisé dans un environnement aérobie. En plus d'une bonne résistance à l'oxydation et d'une bonne résistance à l'ablation, le revêtement doit avoir une bonne compatibilité chimique et physique et un coefficient de dilatation similaire avec les composites carbone/carbone.
La surface antifriction du disque de frein C919 est recouverte de bore et de phosphore, ce qui peut retarder efficacement la diffusion de l'oxygène à l'intérieur du matériau et prolonger la durée de vie du matériau dans un environnement de travail à haute température. Alors qu'un disque de frein typique peut devoir être remplacé après plus de 1,000 décollages et atterrissages, le disque de frein du C919 s'est avéré capable de 2,000 décollages et atterrissages grâce à des tests de fatigue.
Outre le revêtement, les procédés de préfabrication et de densification des fibres de carbone ont également un impact important sur les propriétés des composites carbone/carbone. Dans les pays étrangers, le fil préoxydé est couramment utilisé pour tresser les fibres de carbone préfabriquées, ce qui présente les avantages d'une bonne flexibilité des fibres, facile à former, mais de faible résistance. Les disques de frein C919 utilisent des fibres organiques tissées dans des préformes en fibre de carbone, qui sont plus difficiles à tisser, mais les préformes résultantes sont beaucoup plus résistantes. Dans le même temps, la pénétration de vapeur chimique et l'imprégnation de liquide ont été utilisées pour augmenter la densité du matériau, et le coefficient de frottement de freinage à haute énergie du matériau a été considérablement augmenté.
