Carbono doméstico/compostos de carbono
A pesquisa e o desenvolvimento chinês de carbono/composto de carbono começaram no final dos anos 1970, após décadas de desenvolvimento, obtendo resultados ricos, avançando para alcançar os países desenvolvidos. Atualmente, os discos de freio do C919 são feitos de materiais compostos de carbono/carbono fabricados na China. Seu fornecedor, Boyun Xinai, também fornece discos de freio para aeronaves Boeing 757 e Airbus 320.
Como o disco de freio pertence aos consumíveis, cerca de um ou dois mil pousos e decolagens devem ser substituídos, o custo do uso do disco de freio importado é maior. Impulsionados pela demanda do mercado, os fabricantes nacionais de materiais começaram a desenvolver discos de freio de carbono para aeronaves civis.
O revestimento composto de carbono/carbono tem sido o foco de pesquisa no país e no exterior. Como os compostos de carbono/carbono começam a oxidar em torno de 370 graus, as propriedades do material diminuem. Portanto, é necessário preparar revestimento anti-oxidação na superfície quando for usado em ambiente aeróbico. Além de boa resistência à oxidação e resistência ablativa, o revestimento deve ter boa compatibilidade química e física e coeficiente de expansão semelhante com carbono/compósitos de carbono.
A superfície sem fricção do disco de freio C919 é revestida com boro e fósforo, o que pode efetivamente retardar a difusão de oxigênio dentro do material e prolongar a vida útil do material em ambiente de trabalho de alta temperatura. Enquanto um disco de freio típico pode ter que ser substituído após mais de 1,000 decolagens e pousos, o disco de freio do C919 provou ser capaz de 2,000 decolagens e pousos por meio de testes de fadiga.
Além do revestimento, os processos de pré-fabricação e densificação da fibra de carbono também têm um impacto importante nas propriedades dos compósitos de carbono/carbono. Em países estrangeiros, o fio pré-oxidado é comumente usado para trançar pré-fabricados de fibra de carbono, que tem as vantagens de boa flexibilidade de fibra, fácil de formar, mas de baixa resistência. Os discos de freio C919 usam fibras orgânicas tecidas em pré-formas de fibra de carbono, que são mais difíceis de tecer, mas as pré-formas resultantes são muito mais fortes. Ao mesmo tempo, a penetração de vapor químico e a impregnação de líquido foram usadas para aumentar a densidade do material, e o coeficiente de fricção de freio de alta energia do material foi bastante aumentado.
