[发明专利]包括疏水涂层的碳-碳复合材料

说明书

在一些实例中，制品可以包括碳‑碳复合材料、在碳‑碳复合材料的表面中的孔隙中的抗氧化剂、和在该表面上的疏水涂层。该疏水涂层包含金属的氧化物。该金属具有小于约1.7的Pauling电负性。在一些实例中，该制品可以是碳‑碳复合材料制动盘，其包括限定摩擦表面和非摩擦表面的碳‑碳复合基材。该抗氧化剂可以是基于磷酸盐的抗氧化剂，该抗氧化剂可以在该非摩擦表面中的孔隙中。在一些实例中，该疏水涂层在该非摩擦表面上在基于磷酸盐的抗氧化剂之上。在一些实例中，该疏水涂层可以包含占大多数的氧化钇、氧化钪或氧化锆中的至少一种。

技术领域

本公开涉及碳-碳复合材料，如碳-碳复合材料制成的飞行器制动盘。

背景技术

碳-碳（C-C）复合材料可用于许多高温应用中。例如，航空航天工业使用C-C复合材料组件作为商业和军用飞行器的摩擦材料，如制动摩擦材料。在一些实例中，C-C摩擦材料可以包括灌注到C-C摩擦材料外表面中的基于磷酸盐的抗氧化剂以减少C-C摩擦材料暴露于基于脲的跑道除冰剂时的氧化。

发明内容

在一些实例中，制品包括碳-碳复合材料、在该碳-碳复合材料的表面中的孔隙中的抗氧化剂、以及在该表面上的疏水涂层。该疏水涂层包含金属的氧化物。该金属具有小于约1.7的Pauling电负性。

在一些实例中，方法包括使基于磷酸盐的抗氧化剂渗透到在碳-碳复合材料的表面中的孔隙中，并在该碳-碳复合材料的表面上形成疏水涂层。该疏水涂层包含金属的氧化物。该金属具有小于约1.7的Pauling电负性。

在一些实例中，碳-碳复合材料制动盘包括限定摩擦表面和非摩擦表面的碳-碳复合基材、在该非摩擦表面中的孔隙中的基于磷酸盐的抗氧化剂、以及在该非摩擦表面上的在该基于磷酸盐的抗氧化剂之上的疏水涂层。该疏水涂层包含占大多数的氧化钇、氧化钪或氧化锆中的至少一种。

在附图和下面的描述中阐述了本公开的一个或多个实例的细节。本公开的其它特征、目的和优点将由说明书和附图、以及由权利要求书而得以明确。

附图说明

图1是包括包含至少一种金属氧化物的疏水涂层的一种示例性碳-碳复合材料的透视图。

图2是包括疏水涂层和包含抗氧化剂的表面下区域（sub-surface region）的一种示例性碳-碳复合材料的概念性和示意性剖面图。

图3是例示用于形成包括包含至少一种金属氧化物的疏水涂层的碳-碳复合材料的一种示例性技术的图示。

具体实施方式

本公开描述了包括包含至少一种金属氧化物的疏水涂层的碳-碳复合材料。所述至少一种金属氧化物可以包括具有小于约1.7的Pauling电负性的金属的氧化物。因为该金属具有小于约1.7的Pauling电负性，该金属氧化物可以是疏水的。由此，包含该金属氧化物的疏水涂层可以是疏水的。如本文中所用，如果涂层表现出90°至180°的与水的接触角，则该涂层是疏水的。与包含灌注到C-C复合材料的外表面中的基于磷酸盐的抗氧化剂的碳-碳复合材料相比，该疏水涂层提高了与水的接触角。

在一些实例中，碳-碳复合材料可以另外包含在表面的孔隙中的抗氧化剂，所述疏水涂层在所述表面上形成。该抗氧化剂可以例如是基于磷酸盐的抗氧化剂。在一些实例中，该基于磷酸盐的抗氧化剂可以向该碳-碳复合材料提供对热氧化的抵抗性。例如，该基于磷酸盐的抗氧化剂可以使碳晶格上的活性晶格格位（lattice site）中毒，以降低中毒的晶格格位与氧化剂的反应性。作为另一个实例，该基于磷酸盐的抗氧化剂可以部分堵塞碳中的孔隙，这可以减少氧化剂向碳-碳复合材料中的气体输送。但是，该基于磷酸盐的抗氧化剂材料可能是吸湿的，并且在其中碳-碳复合材料不包括疏水涂层的情况下促进该碳-碳复合材料吸收水。本文中描述的疏水涂层可以减少由碳-碳复合材料对水和水基溶液的吸收。