碳碳复合材料的耐高温性能

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　　碳(C)碳复合材料(Material)是碳纤维增强碳材料，这种材料物理性能稳定（解释:稳固安定；没有变动)、耐磨损（零部件失效的一种基本类型）、耐高温、耐蠕变（creep)、耐热振具有良好的性能，是比比较高端的耐高温材料(非金属化合物)。碳纤维配件“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。这种材料有一种独有的性能是在2000摄氏度(℃)的高温环境下，自身的力学性能不会降低（reduce)，甚至会有所增强。那么碳碳复合材料在高温环境下有哪些性能呢下面新材来给大家做一下介绍。
　　所有碳(C)碳复合材料(Material)的高温强度（strength)均大于室温强度.但具体的变化情况(Condition)取决于材料的纤维状态、基体结构和热处理(chǔ lǐ)温度（temperature)度等。碳纤维生产具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维生产传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。对单向谈谈复合材料，其强度在1 200℃左右达到最大，温度继续升高则强度减小。但同时能观察到材料发生轻微的塑性变形，这从模量下降和应变增加可以看出。而多向碳碳复合材料则能在更高温度下保持其力学性能, 2D碳碳强度随温度的升高持续增加，模量在500-1400℃之间大幅提高，超过1400℃则变化相应比较平缓;若用碳毡作增强体，碳碳复合材料的强度、模量均先升后降，强度在2200℃左右达到最大值，模量在1700℃左右达到其峰值（peak）;3D碳碳在各向的纤维包含比重有差别，使得抗拉强度随温度的变化趋势（trend)(variation tendency)不同，在纤维含量高的方向强度持续增加，超过1500℃后增加更快，而在纤维含量较低的方向强度则先提高，至1500℃达最大值，随后强度下降。
 
　　在高温条件下，材料(Material)力学性能的提高应归因于材料结构的变化,而结构的变化同时又影响(influence)了材料的应力传导机制,进而改变了材料的破坏(vandalism)机理。结构的变化主要包括(bāo kuò)两方面，一是大缺陷的愈合，二是由于纤维、基体热膨胀(inflate)导致(cause)的应力裂纹的闭合。前者使得力学性能提高，而后者改变了材料的破坏机制。对碳碳复合材料高温损伤的研究（research)表明，断裂（fracture)韧度(Toughness)(即裂纹扩展能)随测试（TestMeasure)温度（temperature)提高而增加,原因是高温条件下缺陷和裂纹的闭合以及纤维与基体、基体与基体间界面结合加强，增加了损伤或裂纹扩展的阻力。
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