Compozite interne carbon/carbon
Cercetarea și dezvoltarea chineză a compozitului carbon/carbon a început la sfârșitul anilor 1970, după decenii de dezvoltare, obținând rezultate bogate, avansate pentru a ajunge din urmă cu țările dezvoltate. În prezent, discurile de frână ale lui C919 sunt fabricate din materiale compozite carbon/carbon fabricate în China. Furnizorul său, Boyun Xinai, furnizează și discuri de frână pentru aeronavele Boeing 757 și Airbus 320.
Deoarece discul de frână aparține consumabilelor, aproximativ una sau două mii de decolare și aterizare trebuie înlocuite, costul utilizării discului de frână importat este mai mare. Impulsați de cererea pieței, producătorii autohtoni de materiale au început să dezvolte discuri de frână din carbon pentru avioane civile.
Acoperirea compozită carbon/carbon a fost centrul cercetării în țară și în străinătate. Deoarece compozitele carbon/carbon încep să se oxideze la aproximativ 370 de grade, proprietățile materialului scad. Prin urmare, este necesar să se pregătească un strat anti-oxidare pe suprafață atunci când este utilizat în mediu aerob. Pe lângă rezistența bună la oxidare și rezistența ablativă, acoperirea trebuie să aibă o compatibilitate chimică și fizică bună și un coeficient de expansiune similar cu compozitele carbon/carbon.
Suprafața fără frecare a discului de frână C919 este acoperită cu bor și fosfor, ceea ce poate întârzia eficient difuzarea oxigenului în interiorul materialului și poate prelungi durata de viață a materialului în medii de lucru cu temperaturi ridicate. În timp ce un disc de frână obișnuit poate fi necesar să fie înlocuit după mai mult de 1,000 decolări și aterizări, discul de frână al lui C919 s-a dovedit capabil de 2,000 decolări și aterizări prin teste de oboseală.
Pe lângă acoperire, procesele de prefabricare și densificare a fibrei de carbon au, de asemenea, un impact important asupra proprietăților compozitelor carbon/carbon. În țările străine, sârma preoxidată este folosită în mod obișnuit pentru a împleti fibră de carbon prefabricată, care are avantajele unei bune flexibilități a fibrei, ușor de format, dar cu rezistență scăzută. Discurile de frână C919 folosesc fibre organice țesute în preforme din fibră de carbon, care sunt mai greu de țesut, dar preformele rezultate sunt mult mai rezistente. În același timp, pătrunderea vaporilor chimici și impregnarea lichidelor au fost folosite pentru a crește densitatea materialului, iar coeficientul de frecare a frânei de înaltă energie al materialului a fost mult crescut.
