碳 碳复合材料的发展

20世纪70年代是C/C复合资料在美国跟欧洲得到了疾速的发展，开发了碳纤维的多向编织技巧，高压液相浸渍工艺以及化学气相浸渗工艺，使C/C复合资料的机能得到进一步的进步。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。

20世纪80年代以来，C/C复合资料在世界各国的研究都极为活泼，一直开发出新的工艺，在机能进步、疾速致密化、抗氧化等研究范畴都获得了很大的进展。碳纤维复合材料如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。

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  C/C复合资料的制备方法有很多，所用的原料不同，C/C复合资料的制备工艺也各不雷同如图10-1所示，演绎起来重要有浸渍、CVD法、高压碳化法及粉末烧结法等。浸渍法绝对而言设备比较简单，而且这种方法实用性也比较普遍。它的毛病是要经过重复屡次浸渍碳化的轮回才干达到密度请求。CVD法是直接在坯体孔内沉积碳，以达到填孔跟增密的目标。沉碳易石墨化，且与纤维之间的物理兼容性好，而且不会像浸渍法那样在再碳化时产生紧缩。因此这种方法的物理机械机能比较好。但在CVD进程中，假如碳在坯体名义沉积就会禁止气体向内部孔的扩散。对名义沉积的碳利用机械的方法除去，再进行新一轮沉积。对厚制品CVD法也存在着一定的艰苦。而且这种方法的周期也很长。切实高压碳化法并不能算是一种制备C/C复合资料独破的方法，但因其存在特别性而被单列为一种方法。这种方法是在超高压下进行碳化处理浸渍后的C/C复合资料坯体，它可能避免坯体中浸入物在高温下消散。这种方法可大大进步碳收率。以沥青为例，常压碳化法收率为%，9.81MPa下碳化收率达90%，在98.1MPa下碳化，收率可濒临100k。但这种方法对设备请求较高，特别是制备大制品时，很难实现。