cc复合材料
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(2)高温力学性能极佳。温度升高至2 200 ℃， 其强度不仅不降低，甚至比在室温时还高， 这是其他结构材料所无法比拟的。
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(3)抗烧蚀性能良好，烧蚀均匀，可以用于3000 ℃以上高温短时间烧蚀环境中，如火箭发动机 喷管、喉衬等。
(4)摩擦磨损性能优异，其摩擦系数小，性能稳 定，是各种耐磨和摩擦部的最佳候选材料。
2.1.1 改进的压差等温CVD法 改进的压差等温CVD法，是借助于炉膛内设置 的沉积室和气体定向流动装置，并配合沉积工 艺参数的调整，能够使低温气体快速流动到试 样坯体内部进行沉积，从而不必进行中间机加 工和中间高温热处理。利用改进的压差法制备 C/C复合材料可使制备周期缩短至原工艺的40 ％，大幅度降低了生产成本，简化了工艺。
碳/碳复合材料
碳/碳复合材料的端头帽 碳/碳复合材料加工件
1.碳碳复合材料特性及性能
1.1碳碳复合材料特性 C/C复合材料是新材料领域中重点研究和开发 的一种新型超高温材料，它具有以下显著特 点：
(1)密度小(<2.0 g/cm )，仅为镍基高温合金的 1/4，陶瓷材料的1/2，这一许多结构或装备 要求轻型化至关重要。
碳/碳复合材料
制作人：
碳/碳复合材料
概述 1.碳/碳复合材料特征及性能 2.碳/碳复合材料制备工艺现状 3.碳/碳复合材料抗氧化处理 4.碳/碳复合材料主要两大应用领域 5.碳/碳复合材料展望
概述：
碳碳复合材料：（c-c composite or carboncarbon composite material）是以碳纤维作为 增强体，以碳作为基体的一类复合材料。作 为增强体的碳纤维可用多种形式和种类，既 可以用短切纤维，也可以用连续长纤维及编 织物。各种类型的碳纤维都可用于碳/碳复合 材料的增强体。
（5）涂层要能承受一定的压力、冲击力并 且耐腐蚀，以保证C/C 复合材料的使用 性能；
（6）涂层与基体涂层之间在高温下不能相 互反应，或发生高温分解；
（7）涂层材料的蒸汽压要低，以防止涂层 的挥发。
3.2.2 复合涂层体系 从抗氧化涂层的要求上看，单一涂层是无法满足C/C 复合材料抗氧化的要求，所以必须选用复合涂层，各 层之间相互协调、相互弥补。一般情况下，一个完整 的涂层体系由以下三方面组成。 （1）氧阻挡层。氧阻挡层的作用是防止氧的侵入， 因而该层应具有气体渗透率低的特点。 （2）功能活性层。为了保证C/C 复合材料在高温下 能长期使用，在抗氧化涂层的氧阻隔层下还要有一层 功能活性层，其作用是，当氧阻挡层产生裂纹时，能 够对裂纹起到封填作用。
3.1内部抗氧化技术 该化技术是从两方面来解决C/C 复合材料的
抗氧化问题。 （1）改进纤维的抗氧化问题。纤维抗氧化性能 的提高手段有两种，一是提高纤维的石墨化度， 从而提高纤维的抗氧化性；另一种方法是在纤 维的表面进行涂层，使纤维得到保护。
（2）提高C/C 材料基体的抗氧化性。可以通过 加入氧化抑制剂的方法来提高C/C 材料基体的 抗氧化性，如加入含磷化合物等，通过磷与氧 的作用，使氧失去氧化活性，从而达到抗氧化 的目的，但效果并不理想。另外一种方法是在 基体中加入抗氧化组分，如重金属、陶瓷等可 以提高C/C 复合材料的抗氧化性；还可以在基 体中加入有机硅、有机钛等，使基体C被SiC和 TiC取代，也可达到抗氧化的目的。
2.2模压法 模压法是制备C/C复合材料的一种简单、高效的方法。 以短纤维为增强体，加人粘结剂，使粘结剂与纤维充 分粘结，在适当的温度和压力下模压，制得初坯体， 然后致密化处理。该法既可降低C/C复合材料的成本, 又可得到各向同性的制品，可用作摩擦材料和防热材 料。研究表明温度和压力是C/C复合材料初坯体模压 成型的重要工艺参数，必须合理选择。温度低时，由 于沥青的粘度高、流动性差而无法成型；压力低，则 初坯体的密度低；温度过高或压力过高都会因物料溢 出而造成初坯体的密度下降甚至破裂。
1.2.6 C/C复合材料的导热性 C/C复合材料的导热性受纤维的排列方向、基 体碳种类以及热处理温度的影响。如双向排列 纤维材料的导热性在常温下通常为5~150 W/m·K，导热性最大（500W/m·K）的C/C复合 材料是专为核聚变工厂研制的 。
1.2.7 C/C复合材料的耐化学腐蚀性 C/C复合材料耐油、耐酸、耐腐蚀性能好，与 生物有很好的相容性。除了强氧化剂外，浓盐 酸、硫酸、磷酸、苯、丙酮、碱都对其不起作 用。
（2）抗氧化涂层要能减少碳向外扩散，这 点对含有氧化物的涂层尤为重要，因为 氧化物易被C 还原；
（3）涂层与基体碳之间要能良好结合，形 成较高的结合强度，对多层涂层来说， 各层之间也要有良好的结合强度，以免 分层或脱落；
（4）涂层与基体、涂层的各层之间的热膨 胀系数要尽可能接近，避免在较大的热 应力作用下涂层出现裂纹或剥落；
3.碳/碳复合材料的抗氧化处理
C/C 复合材料在高温氧化性气氛下极易氧化， 并且氧化速率随着温度的升高迅速增大，若 无抗氧化措施，在高温氧化环境中长时间使 用C/C 复合材料必将引起灾难性后果。因此， C/C 复合材料的抗氧化处理已成为其制备工 艺中不可缺少的组成部分。从抗氧化技术的 途径上看，可分为内部抗氧化技术和抗氧化 涂层技术。
（3）黏结层。黏结层的
作用是减小涂层与基体
之间的热膨胀系数 （CET） 的不匹配程度，
阻止基体碳向外扩散，
阻止基体碳与涂层间的
化学反应。最常见的黏 结层为SiC 和Si3N4。 其中Si3N4 的CET更接 近C/C复合材料。
3.2.3 1 800℃以上抗氧化涂层体系
多层抗氧化涂层设计的概念是把 功能不同的抗氧化涂层结合起来， 让它们发挥各自的作用，从而达 到更满意的抗氧化效果。近年来， 科学家们对C/C 复合材料超高温 抗氧化涂层进行了探索性研究。 为适合1 800 ℃以上抗氧化防护 的涂层技术，Savage 提出了四 层抗氧化涂层思想，其结构由内 而外依次如图3所示。这种四层 结构的设计思路被认为是适合1 800 ℃以上抗氧化防护的涂层技 术。
内部抗氧化方法，只能解决1000 ℃以下的C/C 复合材料的氧化防护问题，更高温度的抗氧化
问题的解决还需要与其它抗氧化技术相结合。 高温长寿命防氧化必须依赖涂层技术，尤其是1 700～1 800℃下长期防氧化问题还有待于解决。
3.2抗氧化涂层
3.2.1 抗氧化涂层的基本要求
（1）抗氧化涂层的氧化渗透率要低，能够 有效阻止氧的侵入；
(5)具有其他复合材料的特征，如高强度、高模 量、高疲劳度和蠕变性能等。
1.2.2 C/C复合材料的力学性能 C/C复合材料的力学性能，主要取决于碳纤维 的种类、取向、含量以及制备工艺。单向增强 的CFC，沿碳纤维长度方向的力学性能比垂直 方向的高出几十倍。
1.2.3 C/C复合材料的断裂性能 C/C复合材料制成的构件在承受载荷的状态下， 当受力超出其蠕变极限时，既不会突然折断， 也不会显示出金属的塑性，而呈现非线性断裂 方式。
1.2.4 C/C复合材料的热弯曲强度 同其他陶瓷和金属高温材料不同的是C/C复合材料的 强度随温度的升高而提高。在高温下材料处于基本无 应力状态，随着材料的冷却，材料内部的应力逐渐形 成，并产生一些残余应力。
1.2.5 C/C复合材料的电阻率 C/C复合材料的电阻率不受重复加热的影响， 并随石墨化程度的增大材料的电阻率降低。导 电性能好，且具有屏蔽电磁波的功能，对X射 线的透过性好。此外，碳纤维还具有吸能减振 功能。
在空气中，碳材料在300 ℃左右开始氧化，石 墨化C/C复合材料在350 ℃左右开始氧化。氧 化速率取决于基体碳的性质、孔隙度、杂质的
催化氧化性能以及周围气体运动速率和其他组
成成分。通过湿润抗氧化剂或涂以碳化硅可改 善材料的抗氧化性。
温度与制动压力关系 摩擦系数与制动压力的关系
线性磨损率与制动压力关系 质量亏损与制动压力关系
2.碳碳复合材料的制备工艺现状
2.1化学气相沉积法或化学气相渗透法 化学气相沉积（CVD）法或化学气相渗透
（CVI）法是获得高性能复合材料的首选方法。 等温CVD法在大规模工业生产中应用比较广 泛, 技术也较成熟。但是，等温CVD法容易在 致密坯体表面形成涂层硬壳，封闭了沉积气 体流向胚体内的通道, 这不仅需要反复进行中 间机加工去除表面硬壳层，而且还必须通过 中间高温热处理打开闭口孔隙，因此制备周 期相当长。生产周期长导致了复合材料成本 的升高。生产周期长导致了复合材料成本的 升高。
2.1.2 热梯度式（差温式）CVD技术 将热梯度式CVD技术应用于碳刹车盘的制备， 其基本思路是在碳盘工件的径向（而不是厚度
方向）形成温度梯度，并通过压差使碳源气逆 温度梯度定向流动，从而提高了增密速度。并 研究了温度、气氛压力及其流量等参数对CVD 增密过程的影响。发现当温度、气氛压力搭配 合理时，热梯度式CVD增密效果大大优于均温 式，总致密时间仅为相应均温式的1/3。若在差 温式CVD基础上实现差温-差压式CVD可进一步 改善CVD增密效果。
2.3化学液气相渗透致密（CLVD）法
张晓虎等[8]探索了另一种C/C复合材料制备方法即快 速化学液气相渗透致密CLVD法，沉积3h内可获得密 度达1.74g/cm3的C/C复合材料。该法以环形碳毡制件 （160mm×80mm×10mm）为预制体，以液态低分 子有机物（CYH和KEE）作为碳源前驱体，将预制体
C/C 复合材料在高温氧化性气氛下极易氧化， 并且氧化速率随着温度的升高迅速增大，必需 进行抗氧化处理，若无抗氧化措施，在高温氧 化环境中长时间使用C/C 复合材料必将引起灾 难性后果。
C/C 复合材料作为碳纤维复合材料家族的一个 重要成员，具有密度低、高比模量、高热传导 性、低热膨胀系数、断裂韧性好、耐磨、耐烧 蚀等特点，尤其是其强度随着温度的升高，不 仅不会降低反而还可能升高，它是所有已知材 料中耐高温性最好的材料。因而它广泛地应用 于航天、航空、核能、化工、医用等各个领域。
2.1.3 强制流动热梯度化学气相渗透（FCVI） 法 FCVI法是一种制备C/C复合材料的新工艺。该 法使沉积气体从预制体的低温端流入，高温端 流出，预制体内温度梯度方向与浓度梯度方向 相反。当温度梯度和浓度梯度搭配合适时，可 以使预制体高温端率不同使预制体内密度不均 匀，导致预制体的导热系数改变，其温度梯度、 沉积速率分布也随之改变，使靠近低温端区域 的沉积速率增大，靠近高温端的沉积速率减小， 从而使预制体的致密化分层进行。
浸泡在液体碳源前驱体中，利用辐射加热，在预制体 范围内造成由内而外的温度梯度。在90~1 100℃沉积 温度范围内, 碳纤维表面最大沉积速度为64 um/h，比 等温CVI的沉积速率0.1~0.25 um/h快2个数量级以上， 是一种很有发展前途的制备方法。
2.4碳粉烧结法 碳粉烧结法制备C/C复合材料只需3d，弯曲强 度可达260MPa，开孔率为8.5%，而且可以在 基体中加入陶瓷，改善其抗氧化性能该法首先 将能自烧结的碳粉和电泳的载体物质混合，再 将这种混合物弥散在水中，并将碳纤维或碳布 浸人其中。当电流通过碳布和插人水中的电极 之间时，带有电荷的碳粉开始移向碳布并沉积 在碳布表面。最后, 沉积好的碳布经热压10h[9]， 既得到C/C复合材料。
1.2.8 C/C复合材料的氧化性能 C/C复合材料主要用于真空或保护气氛中，氧 化是在高温下有氧气存在的情况下发生的。 C/C复合材料的氧化过程由气体介质中的氧流 动至材料边界开始。反应气体吸附在材料表面， 通过材料本身的孔隙向材料内部扩散，以材料 缺陷为活性中心，碳纤维及其C/C复合材料在 杂质微粒的催化作用下发生氧化反应， 生成的 CO或CO 气体最终从材料表面脱附。
4.碳/碳复合材料的主要两大应用领域
4.1 碳/碳复合材料在高能刹车副中的应用
飞机高能盘式刹车副经受很高的热负荷作用—飞机 的强大动能在极短的时间内转换成热能, 刹车盘的 温度在瞬时达到摄氏1000～1300度。刹车副的热库 材料要经受数百次的高温冲击和机械刹车的摩擦磨 损, 其物理化学性能和机械性能要求保持稳定。苛 刻的要求迫使人们不断探索。1963年, 洛克希德公 司生产的C - 5A 飞机选用了铍作为刹车装置的热库 材料, 结束了用钢铁材料作热库材料的一统天下。 1966年, 碳/ 碳复合材料开始应用到飞机刹车装置上。
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(3)抗烧蚀性能良好，烧蚀均匀，可以用于3000 ℃以上高温短时间烧蚀环境中，如火箭发动机 喷管、喉衬等。
(4)摩擦磨损性能优异，其摩擦系数小，性能稳 定，是各种耐磨和摩擦部的最佳候选材料。
2.1.1 改进的压差等温CVD法 改进的压差等温CVD法，是借助于炉膛内设置 的沉积室和气体定向流动装置，并配合沉积工 艺参数的调整，能够使低温气体快速流动到试 样坯体内部进行沉积，从而不必进行中间机加 工和中间高温热处理。利用改进的压差法制备 C/C复合材料可使制备周期缩短至原工艺的40 ％，大幅度降低了生产成本，简化了工艺。
碳/碳复合材料
碳/碳复合材料的端头帽 碳/碳复合材料加工件
1.碳碳复合材料特性及性能
1.1碳碳复合材料特性 C/C复合材料是新材料领域中重点研究和开发 的一种新型超高温材料，它具有以下显著特 点：
(1)密度小(<2.0 g/cm )，仅为镍基高温合金的 1/4，陶瓷材料的1/2，这一许多结构或装备 要求轻型化至关重要。
碳/碳复合材料
制作人：
碳/碳复合材料
概述 1.碳/碳复合材料特征及性能 2.碳/碳复合材料制备工艺现状 3.碳/碳复合材料抗氧化处理 4.碳/碳复合材料主要两大应用领域 5.碳/碳复合材料展望
概述：
碳碳复合材料：（c-c composite or carboncarbon composite material）是以碳纤维作为 增强体，以碳作为基体的一类复合材料。作 为增强体的碳纤维可用多种形式和种类，既 可以用短切纤维，也可以用连续长纤维及编 织物。各种类型的碳纤维都可用于碳/碳复合 材料的增强体。
（5）涂层要能承受一定的压力、冲击力并 且耐腐蚀，以保证C/C 复合材料的使用 性能；
（6）涂层与基体涂层之间在高温下不能相 互反应，或发生高温分解；
（7）涂层材料的蒸汽压要低，以防止涂层 的挥发。
3.2.2 复合涂层体系 从抗氧化涂层的要求上看，单一涂层是无法满足C/C 复合材料抗氧化的要求，所以必须选用复合涂层，各 层之间相互协调、相互弥补。一般情况下，一个完整 的涂层体系由以下三方面组成。 （1）氧阻挡层。氧阻挡层的作用是防止氧的侵入， 因而该层应具有气体渗透率低的特点。 （2）功能活性层。为了保证C/C 复合材料在高温下 能长期使用，在抗氧化涂层的氧阻隔层下还要有一层 功能活性层，其作用是，当氧阻挡层产生裂纹时，能 够对裂纹起到封填作用。
3.1内部抗氧化技术 该化技术是从两方面来解决C/C 复合材料的
抗氧化问题。 （1）改进纤维的抗氧化问题。纤维抗氧化性能 的提高手段有两种，一是提高纤维的石墨化度， 从而提高纤维的抗氧化性；另一种方法是在纤 维的表面进行涂层，使纤维得到保护。
（2）提高C/C 材料基体的抗氧化性。可以通过 加入氧化抑制剂的方法来提高C/C 材料基体的 抗氧化性，如加入含磷化合物等，通过磷与氧 的作用，使氧失去氧化活性，从而达到抗氧化 的目的，但效果并不理想。另外一种方法是在 基体中加入抗氧化组分，如重金属、陶瓷等可 以提高C/C 复合材料的抗氧化性；还可以在基 体中加入有机硅、有机钛等，使基体C被SiC和 TiC取代，也可达到抗氧化的目的。
2.2模压法 模压法是制备C/C复合材料的一种简单、高效的方法。 以短纤维为增强体，加人粘结剂，使粘结剂与纤维充 分粘结，在适当的温度和压力下模压，制得初坯体， 然后致密化处理。该法既可降低C/C复合材料的成本, 又可得到各向同性的制品，可用作摩擦材料和防热材 料。研究表明温度和压力是C/C复合材料初坯体模压 成型的重要工艺参数，必须合理选择。温度低时，由 于沥青的粘度高、流动性差而无法成型；压力低，则 初坯体的密度低；温度过高或压力过高都会因物料溢 出而造成初坯体的密度下降甚至破裂。
1.2.6 C/C复合材料的导热性 C/C复合材料的导热性受纤维的排列方向、基 体碳种类以及热处理温度的影响。如双向排列 纤维材料的导热性在常温下通常为5~150 W/m·K，导热性最大（500W/m·K）的C/C复合 材料是专为核聚变工厂研制的 。
1.2.7 C/C复合材料的耐化学腐蚀性 C/C复合材料耐油、耐酸、耐腐蚀性能好，与 生物有很好的相容性。除了强氧化剂外，浓盐 酸、硫酸、磷酸、苯、丙酮、碱都对其不起作 用。
（2）抗氧化涂层要能减少碳向外扩散，这 点对含有氧化物的涂层尤为重要，因为 氧化物易被C 还原；
（3）涂层与基体碳之间要能良好结合，形 成较高的结合强度，对多层涂层来说， 各层之间也要有良好的结合强度，以免 分层或脱落；
（4）涂层与基体、涂层的各层之间的热膨 胀系数要尽可能接近，避免在较大的热 应力作用下涂层出现裂纹或剥落；
3.碳/碳复合材料的抗氧化处理
C/C 复合材料在高温氧化性气氛下极易氧化， 并且氧化速率随着温度的升高迅速增大，若 无抗氧化措施，在高温氧化环境中长时间使 用C/C 复合材料必将引起灾难性后果。因此， C/C 复合材料的抗氧化处理已成为其制备工 艺中不可缺少的组成部分。从抗氧化技术的 途径上看，可分为内部抗氧化技术和抗氧化 涂层技术。
（3）黏结层。黏结层的
作用是减小涂层与基体
之间的热膨胀系数 （CET） 的不匹配程度，
阻止基体碳向外扩散，
阻止基体碳与涂层间的
化学反应。最常见的黏 结层为SiC 和Si3N4。 其中Si3N4 的CET更接 近C/C复合材料。
3.2.3 1 800℃以上抗氧化涂层体系
多层抗氧化涂层设计的概念是把 功能不同的抗氧化涂层结合起来， 让它们发挥各自的作用，从而达 到更满意的抗氧化效果。近年来， 科学家们对C/C 复合材料超高温 抗氧化涂层进行了探索性研究。 为适合1 800 ℃以上抗氧化防护 的涂层技术，Savage 提出了四 层抗氧化涂层思想，其结构由内 而外依次如图3所示。这种四层 结构的设计思路被认为是适合1 800 ℃以上抗氧化防护的涂层技 术。
内部抗氧化方法，只能解决1000 ℃以下的C/C 复合材料的氧化防护问题，更高温度的抗氧化
问题的解决还需要与其它抗氧化技术相结合。 高温长寿命防氧化必须依赖涂层技术，尤其是1 700～1 800℃下长期防氧化问题还有待于解决。
3.2抗氧化涂层
3.2.1 抗氧化涂层的基本要求
（1）抗氧化涂层的氧化渗透率要低，能够 有效阻止氧的侵入；
(5)具有其他复合材料的特征，如高强度、高模 量、高疲劳度和蠕变性能等。
1.2.2 C/C复合材料的力学性能 C/C复合材料的力学性能，主要取决于碳纤维 的种类、取向、含量以及制备工艺。单向增强 的CFC，沿碳纤维长度方向的力学性能比垂直 方向的高出几十倍。
1.2.3 C/C复合材料的断裂性能 C/C复合材料制成的构件在承受载荷的状态下， 当受力超出其蠕变极限时，既不会突然折断， 也不会显示出金属的塑性，而呈现非线性断裂 方式。
1.2.4 C/C复合材料的热弯曲强度 同其他陶瓷和金属高温材料不同的是C/C复合材料的 强度随温度的升高而提高。在高温下材料处于基本无 应力状态，随着材料的冷却，材料内部的应力逐渐形 成，并产生一些残余应力。
1.2.5 C/C复合材料的电阻率 C/C复合材料的电阻率不受重复加热的影响， 并随石墨化程度的增大材料的电阻率降低。导 电性能好，且具有屏蔽电磁波的功能，对X射 线的透过性好。此外，碳纤维还具有吸能减振 功能。
在空气中，碳材料在300 ℃左右开始氧化，石 墨化C/C复合材料在350 ℃左右开始氧化。氧 化速率取决于基体碳的性质、孔隙度、杂质的
催化氧化性能以及周围气体运动速率和其他组
成成分。通过湿润抗氧化剂或涂以碳化硅可改 善材料的抗氧化性。
温度与制动压力关系 摩擦系数与制动压力的关系
线性磨损率与制动压力关系 质量亏损与制动压力关系
2.碳碳复合材料的制备工艺现状
2.1化学气相沉积法或化学气相渗透法 化学气相沉积（CVD）法或化学气相渗透
（CVI）法是获得高性能复合材料的首选方法。 等温CVD法在大规模工业生产中应用比较广 泛, 技术也较成熟。但是，等温CVD法容易在 致密坯体表面形成涂层硬壳，封闭了沉积气 体流向胚体内的通道, 这不仅需要反复进行中 间机加工去除表面硬壳层，而且还必须通过 中间高温热处理打开闭口孔隙，因此制备周 期相当长。生产周期长导致了复合材料成本 的升高。生产周期长导致了复合材料成本的 升高。
2.1.2 热梯度式（差温式）CVD技术 将热梯度式CVD技术应用于碳刹车盘的制备， 其基本思路是在碳盘工件的径向（而不是厚度
方向）形成温度梯度，并通过压差使碳源气逆 温度梯度定向流动，从而提高了增密速度。并 研究了温度、气氛压力及其流量等参数对CVD 增密过程的影响。发现当温度、气氛压力搭配 合理时，热梯度式CVD增密效果大大优于均温 式，总致密时间仅为相应均温式的1/3。若在差 温式CVD基础上实现差温-差压式CVD可进一步 改善CVD增密效果。
2.3化学液气相渗透致密（CLVD）法
张晓虎等[8]探索了另一种C/C复合材料制备方法即快 速化学液气相渗透致密CLVD法，沉积3h内可获得密 度达1.74g/cm3的C/C复合材料。该法以环形碳毡制件 （160mm×80mm×10mm）为预制体，以液态低分 子有机物（CYH和KEE）作为碳源前驱体，将预制体
C/C 复合材料在高温氧化性气氛下极易氧化， 并且氧化速率随着温度的升高迅速增大，必需 进行抗氧化处理，若无抗氧化措施，在高温氧 化环境中长时间使用C/C 复合材料必将引起灾 难性后果。
C/C 复合材料作为碳纤维复合材料家族的一个 重要成员，具有密度低、高比模量、高热传导 性、低热膨胀系数、断裂韧性好、耐磨、耐烧 蚀等特点，尤其是其强度随着温度的升高，不 仅不会降低反而还可能升高，它是所有已知材 料中耐高温性最好的材料。因而它广泛地应用 于航天、航空、核能、化工、医用等各个领域。
2.1.3 强制流动热梯度化学气相渗透（FCVI） 法 FCVI法是一种制备C/C复合材料的新工艺。该 法使沉积气体从预制体的低温端流入，高温端 流出，预制体内温度梯度方向与浓度梯度方向 相反。当温度梯度和浓度梯度搭配合适时，可 以使预制体高温端率不同使预制体内密度不均 匀，导致预制体的导热系数改变，其温度梯度、 沉积速率分布也随之改变，使靠近低温端区域 的沉积速率增大，靠近高温端的沉积速率减小， 从而使预制体的致密化分层进行。
浸泡在液体碳源前驱体中，利用辐射加热，在预制体 范围内造成由内而外的温度梯度。在90~1 100℃沉积 温度范围内, 碳纤维表面最大沉积速度为64 um/h，比 等温CVI的沉积速率0.1~0.25 um/h快2个数量级以上， 是一种很有发展前途的制备方法。
2.4碳粉烧结法 碳粉烧结法制备C/C复合材料只需3d，弯曲强 度可达260MPa，开孔率为8.5%，而且可以在 基体中加入陶瓷，改善其抗氧化性能该法首先 将能自烧结的碳粉和电泳的载体物质混合，再 将这种混合物弥散在水中，并将碳纤维或碳布 浸人其中。当电流通过碳布和插人水中的电极 之间时，带有电荷的碳粉开始移向碳布并沉积 在碳布表面。最后, 沉积好的碳布经热压10h[9]， 既得到C/C复合材料。
1.2.8 C/C复合材料的氧化性能 C/C复合材料主要用于真空或保护气氛中，氧 化是在高温下有氧气存在的情况下发生的。 C/C复合材料的氧化过程由气体介质中的氧流 动至材料边界开始。反应气体吸附在材料表面， 通过材料本身的孔隙向材料内部扩散，以材料 缺陷为活性中心，碳纤维及其C/C复合材料在 杂质微粒的催化作用下发生氧化反应， 生成的 CO或CO 气体最终从材料表面脱附。
4.碳/碳复合材料的主要两大应用领域
4.1 碳/碳复合材料在高能刹车副中的应用
飞机高能盘式刹车副经受很高的热负荷作用—飞机 的强大动能在极短的时间内转换成热能, 刹车盘的 温度在瞬时达到摄氏1000～1300度。刹车副的热库 材料要经受数百次的高温冲击和机械刹车的摩擦磨 损, 其物理化学性能和机械性能要求保持稳定。苛 刻的要求迫使人们不断探索。1963年, 洛克希德公 司生产的C - 5A 飞机选用了铍作为刹车装置的热库 材料, 结束了用钢铁材料作热库材料的一统天下。 1966年, 碳/ 碳复合材料开始应用到飞机刹车装置上。