在高速公路上，經(jīng)常因?yàn)閯x車失靈，發(fā)生大貨車、大客車及小汽車之間的碰撞，造成人命事故及車輛損毀。一般除人為因素外，其主要原因是剎車片過熱，尤其是重載大貨車長距離下坡時(shí)，高溫下剎車片材料強(qiáng)度急劇下降，造成剎車失效而釀成災(zāi)害。因此常見到大貨車跑長途時(shí)，不斷地向輪軸處滴水，目的是為了給剎車片降溫。一種新型的碳陶復(fù)合材料將是解決這一難題的有效手段。
碳陶復(fù)合材料(C/-SiC)是碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷復(fù)合材料。主要基體成分碳化硅決定著復(fù)合材料的硬度，碳化硅硬度僅次于金剛石;碳纖維的作用是提高材料的機(jī)械強(qiáng)度和斷裂韌度，其強(qiáng)度是鋼的5倍以上。碳陶復(fù)合材料具有密度低、高溫抗氧化性能好、耐腐蝕、是一種能滿足1650℃使用的新型高溫結(jié)構(gòu)材料和功能材料。碳陶復(fù)合材料將成為新一代飛機(jī)和汽車剎車材料。作為剎車材料，美軍率先在F16戰(zhàn)機(jī)上應(yīng)用，效果良好。近幾年保時(shí)捷、奔馳、奧迪、賓利、布加迪和蘭博基尼品牌的高端產(chǎn)品都使用碳陶剎車片。
碳陶復(fù)合材料的制備工藝主要有兩種方法：化學(xué)氣相沉積法和液體浸漬法。化學(xué)氣相沉積法工藝是先制備碳盤(即將碳纖維編織成產(chǎn)品所設(shè)計(jì)的形狀)，然后在一定的溫度條件下以含氫氯硅烷熏蒸，反復(fù)多次，直至致密化。液體浸漬法工藝也需先制備碳盤，制備聚硅烷或聚碳硅烷，然后在真空、氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)的條件下，將聚硅烷或聚碳硅烷滲入碳盤中，再熱處理，反復(fù)多次，直至致密化。由于生產(chǎn)過程的技術(shù)及環(huán)境要求高，規(guī)模化生產(chǎn)有一定的難度，短期內(nèi)產(chǎn)品的價(jià)格會(huì)比較高，民用產(chǎn)品的普及還會(huì)有一段時(shí)間。目前發(fā)達(dá)國家對中國禁止輸入該項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品。
我國新材料行業(yè)產(chǎn)量雖大，由于技術(shù)水平相對落后，還不能稱為材料強(qiáng)國。“十二五”期間，國家重點(diǎn)支持包括碳陶復(fù)合材料在內(nèi)的新材料重大工程項(xiàng)目。中國經(jīng)濟(jì)步入轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵階段，國家提出要發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)升級材料先行，因此，推動(dòng)新材料的發(fā)展至關(guān)重要。
企業(yè)應(yīng)當(dāng)成為創(chuàng)新的主體，企業(yè)、高校及研究所應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破。高端材料的核心內(nèi)容在于配方、工藝參數(shù)等，只要有信心、敢于創(chuàng)新、善用科學(xué)方法，難題并不可怕，一定能攻克。碳陶復(fù)合材料能早日普及應(yīng)用，交通安全就能早日有保障。
