碳基复合材料分类62页PPT
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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。
（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。
碳纤维及其复合材料PPT课件
含碳量95%左右的称为碳纤维； 含碳量99%左右的称为石墨纤维。 优点：碳纤维比重小、比强度、比模量大，耐热性 和耐腐蚀性好，成本低，批量生产量大，是一 类极为重要的高性能增强剂。
第2页/共65页
用碳纤维制成的树脂基复合材料比模量比钢和铝合金高5倍，比强度高3倍以 上； 同时耐腐蚀、耐热冲击、耐烧蚀性能均优越
石墨层片的缺陷 及边缘碳原子
基本结构单元
石墨微晶
原纤维构成碳纤维单丝
二级结构单元
碳纤维的三级结构单元
第38页/共65页
石墨微晶在整个纤维中的分布是不均匀的，碳纤维由表皮层和 芯子两部分组成，中间是连续的过渡区。 皮层的微晶较大，排列较整齐有序，占直径的14％，芯子占39 ％，由皮层到芯子，微晶减小，排列逐渐紊乱，结构不均匀性愈 来愈显著。
美国的碳纤维主要用于航空航天领域，欧洲在航空航天、体育用品和工业方 面的需求比较均衡，而日本则以体育器材为主。
第6页/共65页
6.2 碳纤维的制备
很多纤维能用溶液纺丝或熔融纺丝来制作!!! 面条？？ 粉丝？？ 一些高分子丝？？
碳纤维能不能用这两种方式呢？？
在空气中在350℃以上的高温中就会氧化；在隔绝空气 的惰性气氛中，元素碳在高温下不会熔融，但在3800K以 上的高温时不经液相，直接升华，所以不能熔纺！！
碳在各种溶剂中不溶解，所以不能溶液纺丝。
第7页/共65页
6.2 碳纤维的制备
在惰性气氛中将小分子有机物(如 烃或芳烃等）在高温下沉积成纤维。 此法用于制造晶须或短纤维，不能用 于制造长纤维。
将有机纤维经过稳定化处理变成耐焰纤维， 然后再在惰性气氛中于高温下进行焙烧碳化，使 有机纤维失去部分碳和其他非碳原子，形成以碳 为主要成分的纤维状物。此法用于制造连续长纤 维。
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用碳纤维制成的树脂基复合材料比模量比钢和铝合金高5倍，比强度高3倍以 上； 同时耐腐蚀、耐热冲击、耐烧蚀性能均优越
石墨层片的缺陷 及边缘碳原子
基本结构单元
石墨微晶
原纤维构成碳纤维单丝
二级结构单元
碳纤维的三级结构单元
第38页/共65页
石墨微晶在整个纤维中的分布是不均匀的，碳纤维由表皮层和 芯子两部分组成，中间是连续的过渡区。 皮层的微晶较大，排列较整齐有序，占直径的14％，芯子占39 ％，由皮层到芯子，微晶减小，排列逐渐紊乱，结构不均匀性愈 来愈显著。
美国的碳纤维主要用于航空航天领域，欧洲在航空航天、体育用品和工业方 面的需求比较均衡，而日本则以体育器材为主。
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6.2 碳纤维的制备
很多纤维能用溶液纺丝或熔融纺丝来制作!!! 面条？？ 粉丝？？ 一些高分子丝？？
碳纤维能不能用这两种方式呢？？
在空气中在350℃以上的高温中就会氧化；在隔绝空气 的惰性气氛中，元素碳在高温下不会熔融，但在3800K以 上的高温时不经液相，直接升华，所以不能熔纺！！
碳在各种溶剂中不溶解，所以不能溶液纺丝。
第7页/共65页
6.2 碳纤维的制备
在惰性气氛中将小分子有机物(如 烃或芳烃等）在高温下沉积成纤维。 此法用于制造晶须或短纤维，不能用 于制造长纤维。
将有机纤维经过稳定化处理变成耐焰纤维， 然后再在惰性气氛中于高温下进行焙烧碳化，使 有机纤维失去部分碳和其他非碳原子，形成以碳 为主要成分的纤维状物。此法用于制造连续长纤 维。
碳碳复合材料
据文献报导，车削该复合材的料所得到 的切削用量各要素对切削力的影响规律与 切削一般脆性材料的基本一致。虽然基体 硬度较低，切削力数值不大，但材料中硬 质点对刀具的磨损比较严重，故选用CBN为 宜。因材料为脆性，故切屑常呈粉末状， 必须用吸屑法来排屑。
16
五、碳/碳复合材料的应用
碳/碳 复合材料作为优异的热结构 功能一体化工程材料，自1958年诞生以 来，在军工方面得到了长足的发展，其 中最重要的用途是用于制造导弹的弹头 部件 由于其耐高温，摩擦性好，目前已 广泛用于固体火箭发动机喷管、航天飞 机结构部件飞机及赛车的刹车装置、热 元件和机械紧固件、热交换器、航空发 动的热端部件等。
• （4）寻求其它制备工艺降低成本 碳/碳复合
材料制备成本已经很高, 如果涂层制备工艺复杂、
周期长, 就会额外增加整个部件的制备成本, 这
样就会更大限制碳/碳 复合材料的广泛应用; 因
此寻求更合适的制备工艺, 也是一项很重要的任
务。
30
碳/碳复合材料工艺技术装备及应 用项目的第一完成人孙晋良院士
研究出来的碳/碳喉衬材料为我国 国防、航天事业的发展作出了重要
碳/碳复合材料
1
碳/碳复合材料
• 一、概述 • 二、碳/碳复合材料的组成及微观结构 • 三、碳/碳复合材料的性能 • 四、碳/碳复合材料制备及其加工 • 五、碳/碳复合材料的应用 • 六、碳/碳复合材料的氧化及防氧化 • 七、碳/碳复合材料的研究方向和不足
2
一、概述
C/ C 复合材料是目前新材料领域 重点研究和开发的一种新型超高温热结 构材料,密度小、比强度大、线膨胀系数 低( 仅为金属的1/ 5~ 1/ 10) 、热导率 高、耐烧蚀、耐磨性能良好。特别是C/ C 复合材料在1 000℃~ 2 300℃ 时强度 随温度升高而升高, 是理想的航空航天 及其它工业领域的高温材料
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五、碳/碳复合材料的应用
碳/碳 复合材料作为优异的热结构 功能一体化工程材料，自1958年诞生以 来，在军工方面得到了长足的发展，其 中最重要的用途是用于制造导弹的弹头 部件 由于其耐高温，摩擦性好，目前已 广泛用于固体火箭发动机喷管、航天飞 机结构部件飞机及赛车的刹车装置、热 元件和机械紧固件、热交换器、航空发 动的热端部件等。
• （4）寻求其它制备工艺降低成本 碳/碳复合
材料制备成本已经很高, 如果涂层制备工艺复杂、
周期长, 就会额外增加整个部件的制备成本, 这
样就会更大限制碳/碳 复合材料的广泛应用; 因
此寻求更合适的制备工艺, 也是一项很重要的任
务。
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碳/碳复合材料工艺技术装备及应 用项目的第一完成人孙晋良院士
研究出来的碳/碳喉衬材料为我国 国防、航天事业的发展作出了重要
碳/碳复合材料
1
碳/碳复合材料
• 一、概述 • 二、碳/碳复合材料的组成及微观结构 • 三、碳/碳复合材料的性能 • 四、碳/碳复合材料制备及其加工 • 五、碳/碳复合材料的应用 • 六、碳/碳复合材料的氧化及防氧化 • 七、碳/碳复合材料的研究方向和不足
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一、概述
C/ C 复合材料是目前新材料领域 重点研究和开发的一种新型超高温热结 构材料,密度小、比强度大、线膨胀系数 低( 仅为金属的1/ 5~ 1/ 10) 、热导率 高、耐烧蚀、耐磨性能良好。特别是C/ C 复合材料在1 000℃~ 2 300℃ 时强度 随温度升高而升高, 是理想的航空航天 及其它工业领域的高温材料
碳纤维及其复合材料讲解 ppt课件
➢ 碳纤维制造工艺
1、聚丙烯腈PAN配液->纺丝（湿法/干喷湿纺） ->表面处理->收丝（PAN原丝）
2.
➢ 树脂基复合材料（CFRP/CFRTP)
1、基体树脂CFRP：环氧树脂EP、双马酰亚胺树脂BMI、 热固聚酯亚胺PI、氰酸脂.
2.CFRTP热塑性树脂:聚醚醚酮、聚苯硫醚和聚醚砜主要 生产预浸带料。
总结
➢ 碳纤维复合材料(CFRP)具有轻质、高强度、高刚度、抗疲 劳和耐腐蚀等优异性能。为了解决全球气候变暖、温室气 体排放的环境问题,碳纤维复合材料在大型飞机、风力发电 叶片、汽车部件、石油开采抽油杆、电力输送电缆等领域 的应用将推动节能减排的实现。碳纤维复合材料的使用实 现了材料的轻量化,从而达到了节能减排的目的,碳纤维复合 材料在这些领域的实际应用代表了其技术的成熟度和水平。 随着国产化碳纤维制造关键技术的成熟,通过突破碳纤维复 合材料的低成本制造技术,实现国产碳纤维复合材料在节能 减排方面的应用是现实的。
CARBON FIBER AND ITS COMPOSITE MATERIALS
碳 纤维及其复合材料
张慧 冯浩辉 车腾伟
19 60
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
(2) C/C 复合材料
它是由碳纤维或织物、编织物等增强碳基复合材料构成， 主要由各类碳组成，即纤维碳、树脂碳和沉积碳。
这种材料除具备高强度、高刚性、尺寸稳定、抗氧化和耐 磨损等特性外，还具有较高的断裂韧性和假塑性。在高温 环境中，强度高、不熔不燃，广泛应用于导弹弹头，固体 火箭发动机喷管以及飞机刹车盘等领域。
C复合材料
度工艺等三种基本工艺方法（图11 – 6）：
图 11 – 6 碳碳复合材料的CVD（CVI）工艺示意图
2） – 1 等温工艺
将预成型体置于均温CVD（CVI）炉中，导入碳 氢化合物气体，控制炉温和气体的流量和分压以控 制反应气体和生成气体在孔隙中的扩散，以便得到 均匀的 沉积。为了防止孔隙的过早封闭，应使反应 沉积速率低于扩散速率。这样沉积速率将非常缓慢。 为了提高制品的致密度，需要在沉积一定时间后， 对制品机加工，除去已封闭的外表面，然后再进行 沉积。如此循环，整个工艺需要长达数百上千小时 的时间。 等温工艺的优点是可以生产大型构件，并同时 可在一炉中装入若干件预成型体进行沉积。
1 – 2 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。 1） CVD碳： 主要以来原料有甲烷、丙烷、丙烯、乙炔、天然 气等碳氢化合物。 CH4（g） C （s）+ 2H2（g） 沉积根据不同的沉积温度可获得不同形态的碳， 在950 ~ 1100C为热解碳；1750 ~ 2700C 为热解 石墨。
2） – 4 其它工艺
（4）直热式CVI工艺 直热式CVI工艺具有均匀、快速的特点。其原理 是在冷壁炉内，预制体直接通电被加热，在预制体 的每根纤维周围都产生了微弱电磁场，样品被整体 加热。再加上辐射与对流，在样品中产生了反向热 梯度，导致从内到外热沉积反应。特别是在脱氢/聚 合反应中形成的自由基有顺磁性，容易被带电纤维 所吸引，能快速地进行表面动力学反应，使沉积速 率明显加快。使用这种技术只需几个小时就能制备 出通常4-5个月才能制备的材料，而价格仅是目前均 热法的1/3 – 1/4 。
碳纤维预制成型体经过浸渍树脂或沥青等浸渍剂后， 经预固化，再经碳化后获得的基体碳。浸渍剂选择 原则如下； （1）碳化率（焦化率）：碳化率高的浸渍剂可提 高效率，减少浸渍次数。 （2）粘度：要求粘度适当，易于浸渍剂浸渍到预 制成型体中。 （3）热解碳化时能形成张开型的裂缝和空隙，以 利于多次浸渍，形成致密的碳/碳复合材料。 （4）碳化后收缩不会破坏预制成型体的结构和形 状。 （5）形成的显微结构有利于碳/碳复合材料的性能。
C、C复合材料性能特点与应用领域PPT(36张)
内燃发动机
密度低、优异的摩擦性能、热膨胀率低 有利于控制活塞与汽缸之间的空隙
发热元件
强度高,韧性好,耐高温,可减少发热体 体积,扩大工作区
31
4.5 生物学上的应用 生物相容性好,强度高,耐疲劳,韧性好 在生物体内稳定,不被腐蚀 与骨的弹性模量接近,具有良好的生心脏瓣膜
33
5、C/C复合材料研究展望
航天领域
普通航空和其他一般工业领域
发展方向：双元复合向多元复合
研究重点：控制孔隙的最佳数量,提高高温下的抗氧化性能, 降低成本
34
谢 谢！
35
•
1、有时候，我们活得累，并非生活过于刻薄，而是我们太容易被外界的氛围所感染，被他人的情绪所左右。
•
2、身材不好就去锻炼，没钱就努力去赚。别把窘境迁怒于别人，唯一可以抱怨的，只是不够努力的自己。
•
7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。
•
8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。
•
9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。
•
3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。
•
4、世界上只有想不通的人，没有走不通的路。将帅的坚强意志，就像城市主要街道汇集点上的方尖碑一样，在军事艺术中占有十分突出的地位。
•
5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。
•
6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。
19
碳碳(C、C)复合材料介绍PPT(38张)
产品介绍-碳碳(C/C)复合材料
C/C复合材料是什么？
• C/C复合材料是在碳纤维基础上进行了石墨 化增强处理的产品。具有质量轻，强度和 弹性高的特点，产品能够耐受2000℃的高 温，具有优良的性能。
C/C复合材料的优点
和“金属”比较
C/C复合材料
良好的耐热性 极小的热膨胀率 很轻的重量（只有铁的1/5） 良好的耐腐蚀性
和“石墨”比较 和“陶瓷”比较
更高的强度 更好的韧性，不易破碎
更好的韧性，不易破碎 不易粘结（不会胶合） 耐热冲击性好 容易加工
和“树脂”比较
良好的耐热性 良好的耐腐蚀性 高的耐摩擦性
C/C复合材料应用领域介绍
耐热材料领域
C/C复合材料 C/C金属复合材料
优良的耐热性能及低重量，可作为金属热处理过程中的工具，如烧制垫 板，料盒，以及高温炉内耐温材料。可以提高成品率及生产效率
耐热材料领域-炉内材料-风扇
•热处理炉生产部门需要选择很多的标准品。 •C/C复合材料的风扇，与原来的不锈钢风扇相比，由于没有热 变形带来的困扰，所以不需要维修。 •又因为C/C复合材料质量轻，强度高的特点，可以大大减轻发 动机的负担。
耐热材料领域-炉内材料-加热体
•与原来的石墨材料相比，C/C复合材料的加热体具有“高强度，高弹性”的特点。 •又因为C/C复合材料经过了炭素化处理，有着良好的加工性能。 •因此，用C/C复合材料可以相对应的制作出尺寸大，厚度薄的各种尺寸的加热体。
•根据独有的弹簧技术，生产出含螺纹垫片产品。 •它可以在高温下仍然保持弹簧的特性，因此适用于加热体的端部以及减轻螺栓 的受力的部位。
耐热材料领域-炉外材料
• 料架 • 料盒 • 夹具 • 弹簧 • 玻璃生产线用部件
C/C复合材料是什么？
• C/C复合材料是在碳纤维基础上进行了石墨 化增强处理的产品。具有质量轻，强度和 弹性高的特点，产品能够耐受2000℃的高 温，具有优良的性能。
C/C复合材料的优点
和“金属”比较
C/C复合材料
良好的耐热性 极小的热膨胀率 很轻的重量（只有铁的1/5） 良好的耐腐蚀性
和“石墨”比较 和“陶瓷”比较
更高的强度 更好的韧性，不易破碎
更好的韧性，不易破碎 不易粘结（不会胶合） 耐热冲击性好 容易加工
和“树脂”比较
良好的耐热性 良好的耐腐蚀性 高的耐摩擦性
C/C复合材料应用领域介绍
耐热材料领域
C/C复合材料 C/C金属复合材料
优良的耐热性能及低重量，可作为金属热处理过程中的工具，如烧制垫 板，料盒，以及高温炉内耐温材料。可以提高成品率及生产效率
耐热材料领域-炉内材料-风扇
•热处理炉生产部门需要选择很多的标准品。 •C/C复合材料的风扇，与原来的不锈钢风扇相比，由于没有热 变形带来的困扰，所以不需要维修。 •又因为C/C复合材料质量轻，强度高的特点，可以大大减轻发 动机的负担。
耐热材料领域-炉内材料-加热体
•与原来的石墨材料相比，C/C复合材料的加热体具有“高强度，高弹性”的特点。 •又因为C/C复合材料经过了炭素化处理，有着良好的加工性能。 •因此，用C/C复合材料可以相对应的制作出尺寸大，厚度薄的各种尺寸的加热体。
•根据独有的弹簧技术，生产出含螺纹垫片产品。 •它可以在高温下仍然保持弹簧的特性，因此适用于加热体的端部以及减轻螺栓 的受力的部位。
耐热材料领域-炉外材料
• 料架 • 料盒 • 夹具 • 弹簧 • 玻璃生产线用部件
碳纤维复合材料简介.ppt
纤维分类
• 碳纤维 • 玻璃纤维 • 有机纤维
(Kevlar,Technora,Twaron,PBO,Vectran) • 金属纤维 • 合成塑料纤维
纤维分类
• PAN系碳纤维 • 沥青(Pitch)系碳纤维 • 螺萦(Rayon)系碳纤维
纤维分类
• 低模数碳纤维 • 一般模数碳纤维 • 一般强度,高强度 • 中模数碳纤维 • 高模数碳纤维 • 超高模数碳纤维
Reaction Injection Molding
Vacuum Molding (Autoclave)
SMC
Filament Winding
Resin Transfer Molding
BMC
Pultrusion
• TP—Thermoplastic:热塑性,具直链状化学 结构,可重复利用加热或冷却使材料软化或 固化
名词解释
• Tensile Strength(kg/mm2)—拉伸强度 • Tensile Modulus(ton/mm2)—拉伸模数 • Elongation(%)—伸长率 • Yield(g/m)—基重
复合材料简介
何谓复合材料
• 广义:包含一种以上之材料型态
• 狭义:即纤维补强塑料 (FRP Fiber Reinforcement Plastic)
复合材料组成
• 纤维(Fiber) • 基材(Matrix)—树脂 • 界面(Interface)
名词解释
• TS—Thermoset:热固性,受热硬化后成三度 空间网状交连的化学结构,不可溶或不能熔 融
复合材料制程
• Filament Winding • Resin Transfer Molding • Bulk Mold Compounding • Pultrusion • Others
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。
碳碳复合材料PPT课件
保温毡
加热体
1.今后将以结构C/C复合材料为主，向功能和 多功能C/C复合材料发展；
2.在编制技术方面：由单向朝多向发展；
3.机械针织技术方面：由简单机械向高度机械 化、微机化和计算机程控全自动化发展；
4.应用方面：由先进飞行器向普通航空和汽车、 非航天高温结构领域发展，向民用化和低成本化发 展。
1.C/C除含有少量的氢、氮和微量金属元素外，几 乎99%以上都是元素C，因此它具有和C一样的化学 稳定性。
2.耐腐蚀性：C/C像石墨一样具有耐酸、碱和
盐的化学稳定性；
3.氧化性能：C/C在常温下不与氧作用，开始
氧化温度为400℃，高于600℃会严重氧化。提高 其耐氧化性方法—成型时加入抗氧化物质或表面加 碳化硅涂层。
青；④有些浸渍液炭化时粘附性过好，易于阻塞 气孔口，难以达到致密要求，如树脂
由于上述原因，后来发展了高压浸渍炭化工艺 （浸渍和碳化都在高压下进行，利用等静压技术 使浸渍和碳化都在热等静压炉内进行。可提高产 碳率降低空隙率），所使用的压力皆超过2MPa， 此工艺对设备要求高，操作要求严格，且导致成 本上升
碳纤维具有许多优良性能，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。
力学性能 热物理性能 烧蚀性能 化学稳定性
• 一般C/C：拉伸强度>270GPa、弹性模量>69GPa
• 先进C/C：强度>349MPa，其中单向高强度C/C可
室温，强度和 模量
达700MPa。（通用钢材强度500～600MPa）
碳基复合材料分类课件
整体性能和稳定性。
03
碳基复合材料的制备方法
化学气相沉积法
化学气相沉积法是一种常用的制备碳基复合材料的方法， 通过将气态碳源和热解碳前驱体引入反应室，在高温条件 下发生化学反应，生成碳基复合材料。 该方法的优点是制备的碳基复合材料纯度高、结晶性好、 结构可控，适用于制备大面积、连续的碳基复合材料。
石墨烯增强复合材料
石墨烯增强复合材料是以石墨烯为增强相，树脂 、金属或陶瓷等为基体的复合材料。
石墨烯增强复合材料的制备方法主要包括化学气 相沉积、液相剥离法、溶胶-凝胶法等。
石墨烯增强复合材料具有高导热、高导电、高强 度、高模量等特点，在电子器件、传感器、电池 等领域有广泛应用。
石墨烯增强复合材料的制备方法多样，可以根据 实际需求选择合适的制备方法。在制备过程中， 需要控制石墨烯的尺寸和分散性，以及与基体的 界面结合力，以提高复合材料的整体性能。
。
汽车
用于制造汽车车身、刹车片、 传动轴等部件，提高汽车性能
和安全性。
体育器材
用于制造高尔夫球杆、网球拍 、自行车架等运动器材，提高
运动性能和舒适度。
其他领域
在电子、能源、医疗等领域也 有广泛应用，如用于制造电池
电极、医疗器械等。
02
碳基复合材料的分类
碳纤维增强复合材料
碳纤维增强复合材料是以碳纤维为增强相，树脂、金 属或陶瓷等为基体的复合材料。
于其纤
透光性是指材料对光的透过能力。碳基复合材料的透光性取决于其纤维和基体的透光性以 及它们的体积分数。
反射性
反射性是指材料对光的反射能力。碳基复合材料的反射性取决于其纤维和基体的反射性以 及它们的体积分数。
颜色与光泽
颜色与光泽是指材料对光的吸收、反射或散射所呈现出的颜色和外观效果。碳基复合材料 的颜色与光泽可以通过添加颜料或金属氧化物来调整。
03
碳基复合材料的制备方法
化学气相沉积法
化学气相沉积法是一种常用的制备碳基复合材料的方法， 通过将气态碳源和热解碳前驱体引入反应室，在高温条件 下发生化学反应，生成碳基复合材料。 该方法的优点是制备的碳基复合材料纯度高、结晶性好、 结构可控，适用于制备大面积、连续的碳基复合材料。
石墨烯增强复合材料
石墨烯增强复合材料是以石墨烯为增强相，树脂 、金属或陶瓷等为基体的复合材料。
石墨烯增强复合材料的制备方法主要包括化学气 相沉积、液相剥离法、溶胶-凝胶法等。
石墨烯增强复合材料具有高导热、高导电、高强 度、高模量等特点，在电子器件、传感器、电池 等领域有广泛应用。
石墨烯增强复合材料的制备方法多样，可以根据 实际需求选择合适的制备方法。在制备过程中， 需要控制石墨烯的尺寸和分散性，以及与基体的 界面结合力，以提高复合材料的整体性能。
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汽车
用于制造汽车车身、刹车片、 传动轴等部件，提高汽车性能
和安全性。
体育器材
用于制造高尔夫球杆、网球拍 、自行车架等运动器材，提高
运动性能和舒适度。
其他领域
在电子、能源、医疗等领域也 有广泛应用，如用于制造电池
电极、医疗器械等。
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碳基复合材料的分类
碳纤维增强复合材料
碳纤维增强复合材料是以碳纤维为增强相，树脂、金 属或陶瓷等为基体的复合材料。
于其纤
透光性是指材料对光的透过能力。碳基复合材料的透光性取决于其纤维和基体的透光性以 及它们的体积分数。
反射性
反射性是指材料对光的反射能力。碳基复合材料的反射性取决于其纤维和基体的反射性以 及它们的体积分数。
颜色与光泽
颜色与光泽是指材料对光的吸收、反射或散射所呈现出的颜色和外观效果。碳基复合材料 的颜色与光泽可以通过添加颜料或金属氧化物来调整。
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
碳基复合材料分类
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
பைடு நூலகம்
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克