碳基复合材料
碳碳复合材料生产工艺
碳碳复合材料生产工艺碳碳复合材料是一种高性能复合材料，由碳纤维和碳基材料组成，具有高强度、高摩擦性能、高抗侵蚀能力等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶制造等领域。
下面将介绍碳碳复合材料的生产工艺。
碳纤维制备：碳纤维是碳碳复合材料的主要增强材料，其制备过程包括原料选用、浆料制备、纤维拉丝、高温碳化等步骤。
首先，选用高纯度的石墨为原料，通过碳化反应制备碳纤维前体浆料。
然后，将浆料拉丝成纤维，并通过高温石墨化处理，将其转化为含有95%以上纯碳的碳纤维。
碳基材料制备：碳碳复合材料的基体材料通常选用高纯度石墨或石墨纤维，其制备过程包括预制件制备、石墨化处理、浸渍碳化等步骤。
首先，将石墨材料制备成预制件，通常采用热压或化学气相沉积等方法。
然后，对预制件进行高温处理，使其石墨化，提高其机械性能和耐热性。
最后，通过浸渍工艺，将预制件浸渍进碳化剂中，使其形成碳基材料。
复合成型：碳纤维和碳基材料经过制备后，通过复合成型将其组合成复合材料。
常见的成型方法包括层板法、缠绕法、注射法等。
层板法将碳纤维和碳基材料按照一定的排布顺序叠加，并采用压制热压的方法使其复合成型。
缠绕法将碳纤维按照一定的螺旋方式缠绕在模具上，并进行热压使其复合成型。
注射法将碳纤维和碳基材料按照一定比例混合后注入模具中，通过热压使其固化成型。
炭化和石墨化：复合材料在固化成型后，需要进行炭化和石墨化处理，以提高其炭化度和石墨化程度。
炭化过程通常采用高温石墨化处理，将复合材料在高温下进行长时间热处理，使其炭化度达到要求。
石墨化过程则是通过进一步高温处理，将复合材料的炭化产物转化为石墨，提高其机械强度和导热性能。
表面处理：最后，对已经炭化和石墨化的碳碳复合材料进行表面处理，以提高其性能和抗氧化能力。
常见的表面处理方法包括化学气相沉积、化学涂层、磨削抛光等。
化学气相沉积是通过将材料暴露在特定气氛中，使其表面形成一层保护性的氧化物。
化学涂层则是将材料表面涂覆一层抗氧化涂层，增强其抗氧化能力。
碳碳复合材料
气相沉积法
－预成型体。 主要工艺参数：温度、压力、时间。 成本问题：重要的是如何尽可能缩短工艺各工序,降
低成本。
预成型体和基体碳
制备的基本思路 先将碳增强材料预先制成预成型体，然后再以基体碳填充，
逐渐形成致密的C/C复合材料。 预成型体是一个多孔体系，含有大量孔隙，即使是在用成束
碳纤维编织的预成型体中，纤维束中的纤维之间仍含有大量 的孔隙。
一、碳／碳复合材料概述
我国碳/碳复合材料的研究和开发主要集中在航天、 航空等高技术领域，较少涉足民用高性能、低成本碳 /碳复合材料的研究。
目前整体研究水平还停留在对材料宏观性能的追求上， 对材料组织结构和性能的可控性、可调性等基础研究 还相当薄弱，难以满足国民经济发展对高性能碳/碳 复合材料的需求。
预成型体和基体碳
树脂碳：为无定形(非 晶态)碳，在偏光显微 镜下为各向同性。
图7-l4为碳纤维／酚醛 树脂碳基复合材料的 偏光显微组织。
可以看出树脂碳在碳 化时收缩所形成的显 微开裂。
碳／碳复合材料CVD工艺
CVD反应过程 1）反应气体通过层流流动向沉积衬底的边界层扩散； 2）沉积衬底表面吸附反应气体； 3）反应气体产生反应并形成固态产物和气体产物； 4）气体产物分解吸附，并沿一边界层区域扩散； 5）产生的气体产物排出。
化学气相沉积法
在沉积法中也可用等离子弧法。这种方法已经用来制 取微细碳化物，如碳化钛、碳化钽、碳化铌等。等离 子弧法的基本过程是使氢通过等离子体发生器将氢加 热到平均30000C的高温， 再将金属氯化物蒸气和碳 氢化合物气体喷入炽热的 氢气流（火焰）中，则金 属氯化物随即被还原、碳 化，在反射墙上骤冷而得 到极细的碳化物。
碳碳复合材料
(1)摩擦与减摩材料 飞机刹车盘
刹车部件需满足以下设计条件： 刹车片材料的要求：
Carbon/carbon brake used on the Boeing 767 airplane
战车、高速列车、汽车用刹车片
密封材料
电刷材料
(2)烧蚀材料
固体火箭发动机喷管
喷管结构简化，部件数量减少30%以上，极大地提高喷管的可靠性 C/C喷管轻质，大幅度减轻喷管结构质量，可减重30~50%
树脂（沥青）碳均是由碳纤维预制体浸渍树脂或沥青 浸渍剂后，经固化、再经碳化后所获得的基体碳。C/C复合 材料浸渍剂的选择原则：
★ 碳化率（焦化率）：希望碳化率高，提高效率； ★ 粘度：易于浸润碳纤维，并易于流入预制体孔隙； ★ 碳化后能否形成开孔形裂缝或孔隙； ★ 碳化后强度：碳化后收缩是否破坏预制体的结构； ★ 显微结构：是否有利于C/C复合材料的性能 ★ 价格：符合上述条件，价格越便宜越好。
沥青液态压力浸渍－碳化 工艺是在常压、250℃下先浸 渍，然后在此温度下加压至 100MPa压力下继续浸渍，再 此压力下经650℃碳化。
同样需经历多次PIC工艺 使/C复合材料致密化。
● HIPIC工艺
HIPIC工艺是热等静压浸 渍碳化工艺（Hot Isostatic Pressure Carbonization）,即 在等静压炉中进行PIC工艺。
这种工艺能够进一步减少 浸渍－碳化次数，获得高致 密性、性能优良的沥青碳基 体的C/C复合材料。
● HIPIC工艺
● HIPIC工艺过程：
❖ 将已经压力浸渍沥青的预制体 放入石墨罐，并以沥青填充；
❖ 将石墨罐密封，排气（真空）， 放置HIP炉的工作区；
❖ 按工艺规范加热，加压； ❖ 低温(180℃)时，填充沥青压入
碳基复合材料制备及其性能分析
碳基复合材料制备及其性能分析随着科学技术的不断发展，材料科学也逐渐得到了广泛的发展与应用。
其中，碳基复合材料具有着优异的性能优势，在航空、航天、汽车、体育器材等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍碳基复合材料的制备方法以及性能分析。
一、碳基复合材料的制备方法碳基复合材料是由纤维素、玻璃、碳纤维或者其他高性能材料与树脂组合而成，技术成熟的制备方法包括热固化法、热熔法和射出法。
1. 热固化法热固化法是将预制的填料与热固化树脂混合后，在温度和压力的作用下进行固化。
该方法原理简单，通过控制温度、时间和压力等因素可以实现对复合材料的可控制制。
2. 热熔法热熔法将树脂加热成液态后放置在纤维材料表面，经过加压加热凝固后，形成完整的复合材料。
相较于热固化法，该方法制备周期短，但是缺点是材料容易出现角部溶解等质量问题。
3. 射出法射出法主要是将树脂加热成液态后，通过注射的方式将树脂注入到纤维材料中，根据制品要求使用不同的加压方式，如射出密实法、压模法、旋转法等等。
该方法不仅能够制备简单的产品，同时也能够制备复杂的形状和曲线。
以上三种方法各有优劣，可根据不同的复合材料要求来选择最合适的方法进行制造。
二、碳基复合材料性能分析碳基复合材料性能优异主要体现在以下几个方面：1. 高强度由于碳纤维具有极高的强度和刚性，碳基复合材料在强度和刚性方面表现出色。
同时，与传统的金属材料相比，碳基复合材料更加轻巧，具有更高的比强度和比刚度，适用于制造对强度要求较高但是要求轻量化的产品。
2. 耐热性碳基复合材料在高温环境下表现出色，其工作温度范围较广，通常可达到800℃，对于制造高温炉、发动机、航空航天器材等具有重要作用。
3. 耐腐蚀性碳基复合材料本身的化学惰性较强，不容易被腐蚀，对氧化性介质具有很好的耐腐蚀性。
适用于制造酸性、碱性环境下的化工设备和海洋设备等。
4. 耐疲劳性由于碳基复合材料具有较高的抗疲劳性能，因此适用于制造需要经受大量反复载荷的产品，如振动设备、风力设备等。
碳碳复合材料热容-概述说明以及解释
碳碳复合材料热容-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以按照以下方式来进行撰写：1.1 概述碳碳复合材料是一种由碳纤维和碳基基质构成的材料，具有轻量化、高强度、高温性能良好等优点，广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域。
近年来，随着科技的不断发展，碳碳复合材料的热容性能逐渐受到人们的重视。
热容是指物质在吸收或释放热量过程中的温度变化能力，是评估材料热学性能的重要指标之一。
对于碳碳复合材料而言，其热容性能直接关系到其在高温环境下的稳定性和耐久性。
因此，研究碳碳复合材料的热容性能对于优化材料设计和提高材料性能具有重要的意义。
本文将对碳碳复合材料的热容性能进行全面的描述和分析。
首先，将介绍碳碳复合材料的定义和特点，包括其制备工艺、结构特征以及热学性能等方面的内容。
然后，将着重分析碳碳复合材料在高温环境下的热容性能，探讨其受热过程中温度变化规律以及热容值的计算方法。
最后，将总结热容性能对碳碳复合材料的重要性，并展望未来研究方向，以期为碳碳复合材料的制备和应用提供科学的依据和指导。
通过对碳碳复合材料热容性能的深入研究，可以对该材料的高温应用能力和性能进行更加准确的评估，并为其在未来的研究和应用中提供参考和指导。
同时，对于碳碳复合材料以及其他相关研究领域的学者和科研人员也具有一定的参考价值。
在研究过程中，我们将通过综合运用理论分析和实验验证相结合的方法，力求全面准确地揭示碳碳复合材料的热容性能，以期为相关领域的深入研究和应用提供一定的理论和实践指导。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文主要通过以下几个方面对碳碳复合材料的热容进行探讨和分析。
首先，对碳碳复合材料的定义和特点进行介绍，以便读者能够对该材料有一个基本的了解。
其次，将重点关注碳碳复合材料的热容性能，探究其在热学方面的表现和应用。
最后，通过总结热容性能对碳碳复合材料的重要性，以及展望碳碳复合材料热容性能的未来研究方向，来对文章进行一个总结和展望。
碳基复合材料
（1）三向正交织物
Carbon-Carbon
• 美国从六十年代中期到七十年代初期制成的代表性三向 增强碳/碳复合材料是以编好的石墨纤维布迭层后，再从 Z向穿入石墨纱，制成一种三向预制件。 • 特点： （A）三个方向的纱不交织．只有重合点。这就可以避免 或减少由于纱交织造成纤维折断和损伤。平直排列有利 于充分发挥增强碳结构中每根纤维的力学性能。 （B）各个方向上纱线的品种、股数和每股纱中纤维的根 数都可以根据需要进行合理的选择和设计，为碳/碳复合 材料的结构性能和烧蚀性能的设计提供了极大的灵活性。 • 试验中发现碳/碳复合材料的烧蚀性能与编织的细密程度 有关，即：增强碳的结构越细密，碳/碳材料的烧蚀率越 小．烧蚀外形也越匀称。美国从七十年代初期又开始研 制成三向正交细编碳/碳鼻锥材料。
（三）碳/碳复合材料的制法
Carbon-Carbon
• 碳/碳复合材料的制造方法与树脂基复合材料截然不同。 这里起粘接剂作用的基体碳既不溶于任何溶剂也不能加热 使它熔融，在常压下碳只是在3500℃直接升华。 • 主要是利用有机物或有机高聚物在高温下能够热解成碳这 一固有特性，通过间接方法制备基体碳。 • 碳/碳材料的复合是与基体碳的形成是同时进行的。 • 基本的方法有两种： 化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD）、 浸渍－碳化法。
Carbon-Carbon
增强材料
（一）对碳纤维的要求
含碳量尽量高，含杂质尽量少。特别是有害杂质：碱 金属尽量少（据说抗热氧化性能好的碳纤维，碱金属的含量 都比较低）。 由于杂质成分和微观结构上的差别，不仅影响到碳纤维的强 度和弹性模量，某些杂质含量过高还会削弱材料的耐烧蚀性 能。 一般说，如果碳/碳复合材料是用于一般的防热或隔热，则 不必选用价格昂贵的高强度高模量碳纤维。 若用于制造导弹弹头等再入飞行器鼻锥和固体火箭发动机喷 管，由于工作环境恶劣，要求碳/碳复合材料不仅仅是耐高 温耐烧蚀，耐热冲击，还要能经受机械冲刷和剥蚀，因此应 选择强度和模量适中的碳纤维，而且有害杂质碱金属的含量 越低越好。
2024年碳碳复合材料市场需求分析
碳碳复合材料市场需求分析概述碳碳复合材料是一种具有优良力学性能和耐高温性能的高级复合材料，被广泛应用于航空航天、汽车制造、能源等领域。
本文将对碳碳复合材料市场的需求进行分析，探讨碳碳复合材料市场的发展趋势和挑战。
市场背景碳碳复合材料是由碳纤维和碳基短纤维在碳化工艺条件下制备而成的复合材料。
它具有高强度、高模量、低密度和良好的耐热性能，在高温环境下有良好的稳定性和耐久性。
由于其优秀的性能，碳碳复合材料在航空航天和能源领域得到了广泛应用。
市场需求分析1. 航空航天领域碳碳复合材料在航空航天领域具有重要的应用前景。
它可以用于制造航空发动机和航天器的热防护结构、气动翼面、航天器襟翼等部件。
因为碳碳复合材料具有良好的高温性能和热防护性能，可以有效地提高航空航天器的安全性能和使用寿命。
随着航空航天业的发展，对碳碳复合材料的需求也将不断增长。
2. 汽车制造领域随着汽车工业的快速发展，对汽车材料的性能要求也越来越高。
碳碳复合材料具有良好的强度和刚度，重量轻且耐热，因此被广泛应用于汽车制造中。
它可以用于制造车辆的制动系统、排气管和底盘结构等部件，可以提高汽车的性能和安全性。
随着电动汽车和智能汽车的兴起，对碳碳复合材料的需求也将持续增加。
3. 能源领域碳碳复合材料在能源领域具有广阔的应用前景。
它可以用于制造核电厂的反应堆堆芯、石油炼化装置中的高温管道和催化剂、燃气轮机燃烧室等部件。
碳碳复合材料具有良好的耐高温性能和化学稳定性，可以提高能源设备的效率和可靠性。
随着清洁能源的发展和能源需求的增加，对碳碳复合材料的需求也将不断增长。
市场发展趋势随着航空航天、汽车制造和能源领域的不断发展，碳碳复合材料市场的需求将进一步增加。
另外，随着科技进步的推动，碳碳复合材料的制备工艺和性能也将不断改进，推动碳碳复合材料市场的发展。
目前，全球碳碳复合材料市场呈增长趋势，预计在未来几年内将保持稳定增长。
市场挑战尽管碳碳复合材料在航空航天、汽车制造和能源领域有广泛的应用前景，但该市场仍面临一些挑战。
碳基复合材料
碳基复合材料
碳基复合材料是一种由碳纤维和树脂等材料混合而成的高性能复合材料，具有轻质、高强度、高刚度和耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。
在工程领域中，碳基复合材料的应用越来越受到重视，因为它能够满足对轻量化、高强度和高性能的需求。
首先，碳基复合材料具有优异的力学性能。
由于碳纤维具有很高的拉伸强度和模量，因此碳基复合材料的强度和刚度都很高，能够承受较大的载荷。
与金属材料相比，碳基复合材料的密度更低，因此在同样重量下，碳基复合材料的强度和刚度更高，能够减轻结构重量，提高整体性能。
其次，碳基复合材料具有优良的耐腐蚀性能。
由于碳纤维和树脂的化学性质稳定，不易受到腐蚀和氧化的影响，因此碳基复合材料在恶劣环境下能够保持良好的性能，具有较长的使用寿命。
这使得碳基复合材料在航空航天和海洋工程等领域得到广泛应用。
另外，碳基复合材料还具有良好的设计灵活性。
由于碳纤维可以根据需要进行编织和叠层，因此可以根据工程需求设计出不同方向的受力结构，满足复杂结构的要求。
而且碳基复合材料的成型工艺灵活多样，可以制作出各种形状和尺寸的零部件，满足不同工程的需要。
总的来说，碳基复合材料具有轻质、高强度、高刚度和耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。
随着科技的不断发展，碳基复合材料的应用前景将会更加广阔，同时也需要不断加强对其性能和工艺的研究，以满足不断提高的工程需求。
希望本文能够对碳基复合材料有所了解，并为相关领域的科研和工程应用提供一些参考和帮助。
C-C复合材料
第十一章碳/碳复合材料（C/C）11.1 碳/碳复合材料概述碳/碳(C/C) 复合材料是由碳纤维及其（碳毡或碳布）增强的碳基复合材料，其组成元素只有一个，即碳元素。
如表1 所示，C/C 具有许多优异的性能。
如密度低、高热导性、低热膨胀系数以及对热冲击不敏感等。
特别是高温下的高强度和模量，其强度随着温度的升高而升高以及高断裂韧性、低蠕变等性能，使C/C 成为目前唯一可用于高温达2800 °C 的高温复合材料。
碳/碳复合材料具有碳元素所特有的耐烧蚀、抗热震、高导热率和低膨胀系数等性能。
其导热性在常温下可与铝合金比拟；热膨胀系数远比金属低；同时具有最好的生物相容性。
碳/碳复合材料另一重要性能是其优异的摩擦磨损性能。
碳/碳复合材料中的碳纤维微观结构为乱层石墨结构，其摩擦系数比石墨高，因而提高了复合材料的摩擦系数。
石墨因其层状结构而具有固体润滑能力，可降低摩擦副的摩擦系数。
通过改变基体碳的石墨化程度就可以获得摩擦系数适中而又有足够强度和刚度的碳/碳复合材料。
11.2 碳/碳复合材料的的制备工艺11.2.1 碳/碳复合材料的预成型体和基体碳预成型体：预成型体是一个多孔体系，含有大量空隙。
如三维碳/碳复合材料中常用的2-2-3 结构的预成型体中的纤维含量仅有40%，也就是说其中空隙就占60%。
•碳/碳复合材料的预成型体可分为单向、二维和三维，甚至可以是多维方式（图11–3），大多采用编织方法制备。
在制备圆桶、圆锥或圆柱等预成型体时需要采用计算机控制来进行编织。
基体碳：典型的基体碳有热解碳（CVD 碳）和浸渍碳化碳。
前者是由烃类气体的气相沉积而成；后者是合成树脂或沥青经碳化和石墨化而得。
11.2.2 碳/碳复合材料的制备工艺1）CVD（CVI）工艺原理CVD（CVI）经历以下过程：1）反应气体通过层流向沉积基体的边界层扩散；2）沉积基体表面吸附反应气体，反应气体产生反应并形成固态和气体产物；3）所产生的气体产物解吸附，并沿边界层区域扩散；4）产生的气体产物排除。
碳碳复合材料
碳/碳复合材料什么是碳/碳复合材料？它是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料，具有低密度(<2.0g/cm3)、高强度、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，尤其是在1650℃以上应用的少数备选材料，最高理论温度更高达2600℃，因此被认为是全球最有发展前途的高温材料之一。
虽然碳/碳复合材料有很多十分优良的高温性能，但它在温度高于400℃的有氧环境中发生氧化反应，从而导致材料的性能急剧下降。
所以，碳/碳复合材料在高温有氧环境下的应用必须有氧化防护措施。
碳/碳复合材料的氧化防护主要通过以下两种途径，即在较低的温度下可以采取基体改性和表面活性点的钝化对碳/碳复合材料进行保护；随着温度的升高，则必须采用涂层的方法来隔绝碳/碳复合材料与氧的直接接触，以达到氧化防护的目的。
当前使用最多的是涂层的方法，随着科技不断进步，对碳/碳复合材料超高温性能的依赖越来越多，而在超高温条件下唯一可行的氧化防护方案只能是涂层防护。
值得一提的是，C/C基复合材料是近一些年来全球最受重视的一种更耐高温的新材料。
因为只有C/C复合材料是被认为唯一可做为推重比20以上，发动机进口温度可达1930-2227℃涡轮转子叶片的后继材料，曾经是美国21世纪重点发展的耐高温材料，尤其是全球先进工业国家拼力追求的最高战略目标。
所谓C/C基复合材料，就是碳纤维增强碳基本复合材料，它把碳的耐熔性与碳纤维的高强度及高刚性结合于一体，使其呈现出非脆性破坏。
由于C/C基复合材料具有重量轻、高强度，优越的热稳定性和极好的热传导性，因此，是当今最理想的耐高温材料，特别是在1000-1300℃的高温环境下，它的强度不仅没有下降，反而能够提高。
特别是在1650℃以下时仍然还保持着室温环境下的强度和风度。
因此C/C基复合材料在宇航制造业中具有非常大的发展潜力。
值得一提的是，C/C基复合材料在航空发动机应用的一个主要问题是抗氧化性能较差，所以，近几年美国通过采取一系列的工艺措施，让这一问题获得解决，并且逐步应用在新型发动机上。
碳碳复合材料
碳碳复合材料
碳碳复合材料是一种由碳纤维和碳基基体组成的复合材料。
碳纤维是一种高强度、轻质的纤维材料，可以抵抗高温和
化学腐蚀。
碳基基体则提供了材料的机械强度和耐磨性能。
碳碳复合材料具有以下特点：
1. 高温耐性：碳碳复合材料能够在高达3000°C的温度下
保持其稳定性和强度。
2. 轻质高强：碳纤维的轻质性能使得碳碳复合材料具有较
高的比强度和刚度。
3. 良好的机械性能：碳碳复合材料具有优异的抗拉、压缩
和抗剪强度，使其适用于各种高性能应用。
4. 耐磨性能：碳碳复合材料具有出色的耐磨性，可用于制
造高速运动部件和摩擦材料。
5. 抗氧化性：碳碳复合材料能够抵抗氧化和腐蚀，因此可
以在恶劣的环境条件下使用。
碳碳复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、能源领域以及高温和特殊工程等领域。
例如，它们可以用于制造火箭喷嘴、涡轮叶片、制动系统、石油炼厂设备等。
由于其优异的性能和广泛的应用领域，碳碳复合材料被视为一种重要的高性能材料。
碳基复合材料
碳基复合材料
链接：/baike/2210.html
碳基复合材料
简介
以碳纤维(织物)或碳化硅等陶瓷纤维(织物)为增强体，以碳为基体的复合材料的总称。
碳基复合材料有两种制备方法：一是浸渍法，即用增强体浸渍熔融的石油或煤沥青，再经碳化和石墨处理，它的基体是石墨碳，呈层状条带结构，性能是各向异性的。
还有用增强体浸渍糠醇或酚醛等热固性树脂，只经碳化处理，它的基体是玻璃碳，即无定型碳结构，性能是各向同性的；另一是CVD法，即把烃类化合物的热解碳沉积在增强体上来进行复合，这种方法的碳基体是类似玻璃碳的热解碳。
碳/碳复合材料不耐氧化，所以有时需要加抗氧化涂层。
原文地址：/baike/2210.html
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碳基复合材料
（1）三向正交织物
Carbon-Carbon
• 美国从六十年代中期到七十年代初期制成的代表性三向 增强碳/碳复合材料是以编好的石墨纤维布迭层后，再从 Z向穿入石墨纱，制成一种三向预制件。 • 特点： （A）三个方向的纱不交织．只有重合点。这就可以避免 或减少由于纱交织造成纤维折断和损伤。平直排列有利 于充分发挥增强碳结构中每根纤维的力学性能。 （B）各个方向上纱线的品种、股数和每股纱中纤维的根 数都可以根据需要进行合理的选择和设计，为碳/碳复合 材料的结构性能和烧蚀性能的设计提供了极大的灵活性。 • 试验中发现碳/碳复合材料的烧蚀性能与编织的细密程度 有关，即：增强碳的结构越细密，碳/碳材料的烧蚀率越 小．烧蚀外形也越匀称。美国从七十年代初期又开始研 制成三向正交细编碳/碳鼻锥材料。
Carbon-Carbon
增强材料
（一）对碳纤维的要求
含碳量尽量高，含杂质尽量少。特别是有害杂质：碱 金属尽量少（据说抗热氧化性能好的碳纤维，碱金属的含量 都比较低）。 由于杂质成分和微观结构上的差别，不仅影响到碳纤维的强 度和弹性模量，某些杂质含量过高还会削弱材料的耐烧蚀性 能。 一般说，如果碳/碳复合材料是用于一般的防热或隔热，则 不必选用价格昂贵的高强度高模量碳纤维。 若用于制造导弹弹头等再入飞行器鼻锥和固体火箭发动机喷 管，由于工作环境恶劣，要求碳/碳复合材料不仅仅是耐高 温耐烧蚀，耐热冲击，还要能经受机械冲刷和剥蚀，因此应 选择强度和模量适中的碳纤维，而且有害杂质碱金属的含量 越低越好。
Carbon-Carbon
（二）碳纤维的使用形式
1、碳毡 • 先用几十个毫米长的短切粘胶人造丝或聚丙烯睛的毛絮层 迭在一起．经针刺加工使10-20%的纤维处于垂直方向。 • 毡是多孔材料，因此，它不仅是CVD工艺渗碳的理想骨架， 而且还可以直接用它作耐高温隔热材料。 2、碳纤维多向织物 • 碳毡内纤维是任意取向的，单向和两向的增强材料也都因 为低强度或极端的各向异性、或者是兼有低强度和极端的 各向异性而不能满足使用要求。
CC复合材料制备工艺简介
CC复合材料制备⼯艺简介沥青基碳材料本⽂来源：上海皓越精彩⽂章现在开始碳基复合材料碳/碳(C/C)复合材料是碳纤维增强碳基体的复合材料, 具有⾼强⾼模、⽐重轻、热膨胀系数⼩、抗腐蚀、抗热冲击、耐摩擦性能好、化学稳定性好等⼀系列优异性能, 是⼀种新型的超⾼温复合材料。
C/C复合材料作为优异的热结构-功能⼀体化⼯程材料。
它和其他⾼性能复合材料相同，是由纤维增强相和基本相组成的⼀种复合结构，不同之处是增强相和基本相均由具有特殊性能的纯碳组成。
碳/碳复合材料主要是由碳毡、碳布、碳纤维作为增强体，⽓相沉积碳做为基体经过复合⽽制成，但是它的组成元素只有⼀个就是碳这个元素。
为了增加密度，由碳化⽽⽣成的浸渍碳或浸渍在康铜树脂(或沥青)，也就是说碳/碳复合材料是由三种碳材料复合⽽制成的。
碳碳复合材料的制造⼯艺⼀、碳碳/碳复合材料的制备过程包括增强纤维及其织物的选择、基体碳先驱体的选择、C/C预制坯体的成型、碳基体的致密化以及最终产品的加⼯检测等。
检测等1）碳纤维的选择纱束的排列取向、纱束间距、纱束体碳纤维束的选择和纤维织物的结构设计是制造C/C复合材料的基础，通过合理选择纤维种类和织物的编制参数，如纱束的排列取向、纱束间距、纱束体积含量等，可以决定C/C复合材料的⼒学性能和热物理性能。
积含量等2）碳纤维预制坯体的制备预成型结构件的加⼯⽅式主要有三种：软编、硬编和预制坯体是指按产品形状和性能要求先把纤维成型为所需结构形状的⽑坯，以便进⾏致密化⼯艺。
预成型结构件的加⼯⽅式主要有三种：软编、硬编和软硬混编。
编织⼯艺主要有：⼲纱编织、预浸渍维杆组排、细编穿刺、纤维缠绕以及三维多向整体编织等。
⽬前C复合材料主要使⽤的编织⼯艺是软硬混编。
编织⼯艺主要有：⼲纱编织、预浸渍维杆组排、细编穿刺、纤维缠绕以及三维多向整体编织等。
三维整体多向编织，编织过程中所有编织纤维按照⼀定的⽅向排列，每根纤维沿着⾃⼰的⽅向偏移⼀定的⾓度互相交织构成织物，其特点是可以成型三维多向整体织物，可以有效的控制C/C复合材料各个⽅向上纤维的体积含量，使得C/C复合材料在各个⽅向发挥合理的⼒学性能。
2024年碳基复合材料市场前景分析
碳基复合材料市场前景分析引言碳基复合材料是一种具有轻质高强度、高温抗性和优异导热性能的先进材料。
随着全球经济的快速发展和科技进步，碳基复合材料市场正迅速扩大。
本文将对碳基复合材料市场的前景进行分析，并探讨其未来的潜力。
碳基复合材料市场的现状目前，碳基复合材料在航空航天、汽车、能源和电子等领域得到广泛应用。
碳纤维复合材料以其轻量化、高强度和优异阻燃性能，在航空航天领域具有巨大潜力。
汽车制造商也开始采用碳基复合材料来减轻汽车重量，提高燃油效率。
此外，碳基复合材料的热导性能使其成为高效散热的材料选择，因此在电子设备中的应用前景广阔。
碳基复合材料市场的驱动因素1.轻量化需求：随着全球经济的快速发展，对节能减排的需求日益增加。
碳基复合材料由于其轻质高强度的特性，被广泛应用于汽车、航空航天和能源等领域，以减轻重量，提高能源利用效率。
2.技术进步：碳纤维复合材料的生产技术和工艺不断改进，使其成本降低，生产效率提高，从而推动了碳基复合材料市场的发展。
3.可再生能源发展：碳基复合材料在风力和太阳能等可再生能源领域具有广泛的应用前景。
随着可再生能源的推广和发展，碳基复合材料市场将受益并持续增长。
碳基复合材料市场的挑战1.高成本：目前，碳基复合材料的制造成本较高，限制了其在一些领域的广泛应用。
2.市场竞争：碳纤维复合材料市场存在着激烈的竞争，来自于其他材料如铝、钢、塑料等，这些材料也在不断发展和改进，给碳基复合材料市场带来一定的压力。
碳基复合材料市场的未来发展尽管碳基复合材料市场面临一些挑战，但其仍具有广阔的发展前景。
1. 新兴应用领域：随着先进制造技术和新材料的不断涌现，碳基复合材料将在新兴领域如医疗、体育用品和建筑等领域得到更广泛的应用。
2. 技术创新：随着碳基复合材料生产技术的进一步改进和创新，其成本将进一步降低，推动市场规模的扩大。
3. 可持续发展：碳基复合材料的可持续性特点使其成为未来材料发展的重要方向，与可再生能源和环境保护相结合，将有更大的市场需求和潜力。
碳基复合材料用途
碳基复合材料用途碳基复合材料是由碳纤维和树脂基体组成的复合材料。
由于其独特的性能和优势，碳基复合材料在众多领域都有广泛的应用。
碳基复合材料在航空航天领域有着重要的用途。
由于其高强度和轻质特性，碳基复合材料可以用于制造飞机和航天器的结构件，如机身、机翼和升降舵等。
相比传统的金属材料，碳基复合材料可以显著减轻飞机的重量，提高燃油效率和航程，同时还能增加飞机的稳定性和耐久性。
碳基复合材料在汽车制造领域也有广泛的应用。
由于碳基复合材料具有高强度和优异的抗冲击性能，它可以用于汽车的车身和结构件的制造。
与传统的钢铁材料相比，碳基复合材料可以减轻汽车的重量，提高燃油经济性和行驶性能。
此外，碳基复合材料还可以提供更好的防撞保护，提高乘客的安全性。
碳基复合材料在体育器材领域也得到广泛应用。
例如，碳纤维复合材料可以用于制造高尔夫球杆、网球拍和自行车车架等。
碳基复合材料的高强度和刚度可以使体育器材更加轻便和耐用，提高运动员的表现和成绩。
碳基复合材料还可以用于船舶制造、建筑结构、电子器件等领域。
在船舶制造领域，碳基复合材料可以提供良好的耐腐蚀性能和轻质化的优势，延长船舶的使用寿命。
在建筑结构领域，碳基复合材料可以用于制造高层建筑的框架和构件，提高建筑物的抗震能力和安全性。
在电子器件领域，碳基复合材料可以用于制造高性能的散热器和电子封装件，保证电子器件的工作稳定性和可靠性。
碳基复合材料具有独特的性能优势，广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材、船舶制造、建筑结构和电子器件等领域。
随着科技的不断进步和碳基复合材料的不断发展，相信它在各个领域的应用会越来越广泛，为人们的生活带来更多的便利和创新。
碳基复合材料的应用
碳基复合材料的应用
《碳基复合材料的应用》
嘿，同学们！你们知道吗？有一种超级厉害的东西叫碳基复合材料！这玩意儿可不得了，在好多好多地方都大显身手呢！
先来说说航空航天领域吧！想象一下，那些巨大的飞机和火箭，要是没有碳基复合材料，那得多笨重呀！就好比让一只老鹰背着一块大石头飞翔，能飞得起来吗？肯定不行！碳基复合材料让飞机和火箭变得更轻更强，飞得更高更远。
你想想，要是没有它，那些宇航员怎么能顺利地在太空中遨游呢？
还有汽车行业！现在不是都提倡环保节能嘛，碳基复合材料就派上大用场啦！它能让汽车变得更轻巧，跑得更快，还能节省能源。
这就好像给汽车穿上了一双超级轻便的跑鞋，跑得呼呼生风！要是没有碳基复合材料，汽车可能就像背着大包袱的蜗牛，慢吞吞的，多着急人呐！
再讲讲体育用品。
你们喜欢打篮球、打羽毛球吗？那些高质量的球拍很多都是用碳基复合材料做的哟！它让球拍更有弹性，更坚固。
就像给运动员们配上了一把锋利的宝剑，在赛场上大杀四方！没有它，运动员们可能就没法发挥出最佳水平啦。
我曾经和爸爸讨论过这个问题，我问他：“爸爸，碳基复合材料这么厉害，是不是以后啥都能用它呀？”爸爸笑着说：“孩子，也不是啥都能全靠它，但它的应用肯定会越来越广泛。
”
我又好奇地问妈妈：“妈妈，那碳基复合材料制造起来是不是很难呀？”妈妈摸摸我的头说：“是不容易，但科学家们一直在努力研究，让它变得更好更实用。
”
在我看来，碳基复合材料就像是一个神奇的魔法材料，给我们的生活带来了太多的惊喜和改变。
它让我们的世界变得更高效、更精彩！我相信，未来它还会有更多让人惊叹的应用，让我们一起期待吧！。
碳基材料分类
碳基材料分类碳基材料是一类以碳元素为主要成分的材料，具有多种形态和性质。
常见的碳基材料可以分为几个主要类别：1.金刚石类材料：•金刚石（Diamond）：金刚石是一种由碳元素形成的同素异形体，其每个碳原子都形成四个共价键。
金刚石具有极硬的物理性质，常用于切削工具和宝石。
2.石墨类材料：•石墨（Graphite）：石墨是由碳原子形成的层状结构，每个碳原子形成三个共价键。
石墨具有导电性，可用于电池、涂料、润滑材料等。
•石墨烯（Graphene）：石墨烯是由单层碳原子组成的二维材料，具有出色的导电性和机械性能，被广泛应用于电子器件、传感器等领域。
3.全erenes类材料：•富勒烯（Fullerenes）：富勒烯是由碳原子构成的球状分子，最著名的是C60富勒烯。
富勒烯在材料科学、医学等领域有着广泛的应用。
4.碳纳米管类材料：•碳纳米管（Carbon Nanotubes）：碳纳米管是由碳原子形成的管状结构，具有优异的强度和导电性能。
它们被广泛应用于纳米技术、电子器件等领域。
5.碳复合材料：•碳纤维（Carbon Fiber）：碳纤维是由碳元素组成的纤维材料，具有轻质、高强度和耐腐蚀性。
碳纤维常用于航空航天、汽车制造等领域。
•碳-碳复合材料（Carbon-Carbon Composites）：碳-碳复合材料由碳纤维和碳基矩阵组成，具有高温稳定性和耐磨性，适用于高温结构和制动系统。
这些是常见的碳基材料分类，其中每种材料都具有独特的性质和应用。
在科学研究和工程应用中，不同形态的碳基材料被广泛研究和利用。
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碳基复合材料
GRALUX TM
PRODUCT MANNULS
1. GRALUX 是我公司经三年多投入大量资金、精力研制的新型碳基复合散热材料的商品名。
该产品不仅热导率高，而且改变了传统意义上的散热概念，实现了散热方向的可控性，同时密度小，质量轻，为解决当今大功率电子产品散热问题提供了新的指导，可谓电子产品散热领域的一面旗帜。
GRALUX is the trade name of our new product named Carbon matrix composites ,which is a newly developed thermal conductive material, We have invested a large sum of capital and lots of energy on it after more than three years. It does not only have a high thermal conductivity, but also makes the direction of heat transfer controllable, which changed the traditional concept of thermal conductivity. It also has a low density and light weight. It provides a new steering to solve the problem of thermal conduction of high power electronic appliances. It will be the mile stone of the thermal conductive area of the electronic components.
2. 热传导性传热方向可控，Z 轴方向热导率320W/m•K（实验室400
W/m•K），X/Y轴热导率192W/m•K
Thermal Conductivity The direction of heat transfer can be controlled, thermal
conductivity in Z axis is 320W/m•K(400W/m•K,lab
experiment), in X/Yaxis is 192W/m•K
绝缘性电阻率4μΩ•ｍ，绝缘性能远好于金属
Insulation The coefficient of resistance is 4μΩ•ｍ, the performance of
insulation is much better than that of metal
热膨胀系数热膨胀系数低，其值为1.29×10-6/℃
CTE Coefficient of thermal expand is low ,which is 1.29×10-6/
℃
体积密度1.98g/cm3，同体积下重量为铜的22%，铝的71%
Bulk Density 1.98g/cm3,the weight of this material is 22%of Cu ，71%of
Al under the condition of same volume
抗压强度56MPa
Compression
Strength
抗折强度
Flexual Strength
环境污染性40MPa GRALUX TM 经SGS 鉴定，符合电子产品行业标准，不含任何铅、汞、
镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚六种有害物质
Contamination Through identification of SGS, it complies with standard of
electrics products, and doesn't contain any harmful elements
such as Pb,Hg,Cd,Cr+6,PBB,PBDE.
表面特征不同于一般石墨材质，表面无颗粒脱落
No powder exist on surface ,different from most generic
graphite materials
Surface Characteristic 240hrs 水中静置，表面无起皱、开裂现象
Immersed in the water for 240hrs, no crinkle or crackle exist
200℃，24hrs 高温烘烤，表面无起皱、开裂现象
Baked 200℃,24hrs ,no crinkle or crackle exist
8hrs 盐雾试验，表面无起皱、开裂现象
NSS text 35℃, 5%NaCl,8hrs,no crinkle or crackle exist
3.
GRALUX TM
GRALUX TM 4. 规格说明(specification)：
D ：1mm≤D ≤10mm
d1：d1≥2mm
d2：d2≥1mm
H ：H≤40mm
L ：L≤400mm
其它型号的散热器规格可参照翅片散热器，如有疑问可咨询相关技术人员。
As for
the specifications of other types of heat sinks, you may refer to the section
of fin type heat sinks,and any questions you may consult the technical staff member. 5. 产品可广泛应用于LED ，LCD ，电源，CPU 以及医疗器械等大功率高热流密
度的散热领域，在保证电子器件稳定工作的同时，延长其使用寿命。
产品可根据客户要求进行异型加工，以增强散热效果。
加工形状如翅片散热器，平板
散热器，表面沟槽等，散热器的大小、厚薄在保证制品强度的条件下均可调。
Product can be applied to the areas of LED,LED,CPU,MOSFET and medical appliances, which needs to transfer heat quickly for its high power and strong heat current. This product can make the electronic components work more stable, at the mean time with longer life.
We can provide different types of product according to the need of customers, for example, the fin type heat sink, plate panel heat sink ,with grooves on the product surface, and so on. The size and thickness of the heat sink can be controlled as long as the strength of product is good.。