碳碳复合材料是一种 以碳纤维及其织物为增强材料,以碳为基体,通过加工处理和碳化处理制成的全碳质复合材料 。它具有高比强度、高比模量、高导热性、低膨胀系数、摩擦性能好以及抗热冲击性能好、尺寸稳定性高等优点。
碳碳复合材料的主要特点包括:
低密度 :密度低于2.0g/cm³。
高强度和高比模量 :具有极高的强度和模量。
高导热性 :导热性能优异。
低膨胀系数 :在高温环境下尺寸稳定性好。
良好的摩擦性能 :在高温下仍能保持较低的摩擦系数。
抗热冲击性能 :能够在高温下承受热冲击。
高纯度 :几乎完全由碳元素组成,适用于极端环境。
碳碳复合材料的应用领域非常广泛,包括:
航空航天 :用于制造发动机喷嘴、热防护系统、刹车系统等高温部件。
核能 :用于核反应堆的隔热材料和燃料元件。
电子 :用于制造高温炉的构件和电子设备的散热部件。
汽车工业 :用于制造高性能刹车系统和排气系统。
碳碳复合材料的制备工艺主要包括:
碳纤维预制体工艺 :包括原材料准备、编织碳纤维布和制作碳纤维网胎等步骤。
气相沉积碳工艺 :通过化学气相沉积等方法在预制体上沉积碳,形成致密的碳基体。
碳碳复合材料因其优异的性能,被认为是最有发展前途的高温材料之一,尤其在需要承受极高温度和极端环境的场合具有显著优势。