耐高温碳/碳制品

    炭/炭复合材料是由纯碳元素组成的炭纤维增强炭基复合材料。其主要优点包括:密度低、升华温度高(≥3800℃)、高强度和高刚度、高温尺寸稳定、强度随温度的升高而升高,抗烧蚀、抗热震、抗辐射和化学惰性等,特别适用于高温领域,现已成为航天和航空及高技术工程的重要基础材料之一。
     炭/炭复合材料在航空、航天、医疗和核工业等领域都有应用。炭/炭复合材料的强度与骨头相近,并具有良好的生物相容性,通过相应的设计,可将其作为生物植入材料,替代骨头、牙齿、心脏瓣膜等器官。另外,炭/炭复合材料在核反应堆燃气衬套、蓄电池电极、发热元件及热压模具等方面都有实际应用。固体火箭发动机喷管通常由收敛段、喉衬和扩散段等几部分组成,主要依靠采用炭/炭复合材料来减轻重量,提高性能。就当前炭/炭复合材料的消耗情况而言,刹车系统的消耗量大,约占70%;其次为宇航和航天工业所用的防热和耐烧蚀结构材料,约占15%;医疗构件约占7%;其他领域约占8%。
     我国已成功开发研制了整体毡炭/炭复合材料、炭布和网苔针刺结构炭/炭复合材料、三维正交编织炭/炭复合材料、4D刚性棒组装炭/炭复合材料、细密穿刺炭/炭复合材料、软硬混编炭/炭复合材料等,并在航天领域获得实际的应用。
     炭/炭复合材料以航空航天应用为牵引,先后进行了技术研发、工艺改进和性能提高等几个发展阶段,提高了性能,降低了成本,使其应用背景得以不断拓展,材料特性得以充分开发和利用。新工艺技术和装备的出现,给予了炭/炭复合材料性能潜在的发展契机。