炭炭复合材料及其制备
炭炭复合材料
炭炭复合材料炭炭复合材料是一种由炭素材料制成的复合材料，具有轻质、高强度和耐高温的特点，因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用前景。
炭炭复合材料的制备方法主要包括炭化法、碳化法和热压法等，不同的制备方法可以得到不同性能的炭炭复合材料，因此选择合适的制备方法对于材料性能的提升至关重要。
炭炭复合材料的主要组成是碳纤维和碳基基体材料。
碳纤维是一种高强度、高模量的纤维材料，是炭炭复合材料中的增强相，能够有效提高材料的强度和刚度。
而碳基基体材料则起着支撑和连接碳纤维的作用，能够有效减小材料的脆性，提高其韧性和耐磨性。
因此，合理选择和设计碳纤维和碳基基体材料的比例和结构，对于炭炭复合材料的性能具有重要影响。
在实际应用中，炭炭复合材料具有许多优异的性能。
首先，其具有极高的耐高温性能，能够在高温环境下长时间保持良好的力学性能，因此在航空航天领域有着广泛的应用。
其次，炭炭复合材料具有较低的密度和良好的耐腐蚀性能，能够满足汽车制造和化工设备等领域对材料轻量化和耐腐蚀的需求。
此外，炭炭复合材料还具有良好的导热和导电性能，适用于电子设备散热和导电部件的制造。
然而，炭炭复合材料也存在一些不足之处，例如其加工难度较大、成本较高等问题，限制了其在一些领域的广泛应用。
因此，如何降低炭炭复合材料的制备成本、提高其加工性能，是当前炭炭复合材料研究的热点之一。
总的来说，炭炭复合材料具有广阔的应用前景和发展空间，其优异的性能使其在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着重要的地位。
在未来的研究中，需要进一步优化炭炭复合材料的制备工艺，提高其性能和降低成本，以满足不同领域对材料性能的需求，推动炭炭复合材料的广泛应用和发展。
泡沫炭及其复合材料的制备研究的开题报告
泡沫炭及其复合材料的制备研究的开题报告一、选题背景及意义随着人们对环境保护意识的增强，要求建筑、交通、航空等领域中使用的材料具有减小污染、降低能耗等特征的要求日益严格。
泡沫炭作为一种新型的环保材料，其结构具有低密度、高孔隙率、大比表面积、吸附性能优良等特点，可广泛应用于催化、吸附、储能等领域。
同时，将泡沫炭与其他材料进行复合，可获得体积稳定、力学性能良好、吸附容量更大的材料。
二、研究内容和目标本文将研究泡沫炭及其复合材料的制备工艺，通过改变制备条件对泡沫炭的孔隙结构及物理化学性质进行调控，探讨制备方法对材料性能的影响；同时，将泡沫炭与其他材料进行复合，并对复合材料进行力学性能及吸附容量等性能分析，提高材料的综合性能。
三、研究方法和技术路线（1）制备泡沫炭：采用模板法、冻胶法等方法制备泡沫炭，并通过改变制备条件如炭化温度、前驱体种类和浓度等对泡沫炭孔隙结构和性能进行调控。
（2）制备泡沫炭复合材料：将泡沫炭与其他材料如聚合物、金属氧化物等进行复合，并通过改变复合比例、制备条件等对复合材料性能进行调控。
（3）对泡沫炭和复合材料进行物理化学性能测试：包括孔隙结构、比表面积、吸附性能、力学性能等测试。
四、预期研究成果（1）制备出孔隙结构稳定、比表面积大、吸附性能优良的泡沫炭；（2）制备出体积稳定、力学性能良好、吸附容量更大的泡沫炭复合材料；（3）对泡沫炭和复合材料的性能进行系统分析，揭示材料性能与制备条件之间的关系，为材料设计和开发提供理论依据。
五、研究进度安排第一年：研究泡沫炭制备工艺，对制备条件进行优化，并对泡沫炭进行物理化学性能测试；第二年：将泡沫炭与其他材料进行复合，制备出具有优良力学性能和吸附能力的复合材料，并对其进行物理化学性能测试；第三年：对泡沫炭和复合材料的性能进行系统分析及论文撰写。
炭炭复合材料_热导率_测定_概述及解释说明
炭炭复合材料热导率测定概述及解释说明1. 引言1.1 概述：炭炭复合材料是一种具有特殊结构和性能的材料，在热导率方面具有重要应用价值。
热导率是指材料传导热量的能力，它在许多领域中起着关键作用，例如电子器件散热、节能建筑等。
因此，了解炭炭复合材料的热导率及其测定方法对于进一步探索其性能和应用具有重要意义。
1.2 文章结构：本文将从几个方面对炭炭复合材料的热导率进行概述和解释说明。
首先，我们将介绍炭炭复合材料的定义和特点，包括其组成成分、微观结构及物理性质等方面。
其次，我们将详细探讨制备方法，包括碳化工艺、压制工艺等，并对各种方法进行比较和分析。
接着, 将介绍该材料在不同领域的应用情况，并阐述其优势和潜在问题。
然后，我们将给出关于测定方法的概述，包括测量原理、实验装置以及数据处理方法等内容。
1.3 目的：本文的目的是全面概述和解释炭炭复合材料的热导率及其测定方法，以促进人们对该特殊材料性能的深入了解。
通过本文的阐述，读者可以更好地理解炭炭复合材料的制备工艺、特性以及应用领域，并掌握相关测定方法。
此外，我们也希望能够为未来在该领域的进一步研究提供一些有益的启示和展望。
以上便是文章“1. 引言”部分内容撰写完毕。
2. 炭炭复合材料2.1 定义和特点炭炭复合材料是由炭素和石墨颗粒等碳质材料组成的复合材料。
它具有优异的导电性、高温稳定性、耐腐蚀性和机械强度，在多个领域都有广泛的应用。
2.2 制备方法炭炭复合材料的制备方法主要包括浸渍法、化学气相沉积法和压力过滤法等。
其中，浸渍法是最常用的方法之一。
该方法首先制备出具有良好孔隙结构的碳棉基体，然后通过浸渍方式将聚合物树脂或沥青渗透到碳棉中，最后经过高温热解处理得到了炭炭复合材料。
2.3 应用领域由于其导电性能好且能耐受高温环境，在航空航天、电子器件、汽车工业以及能源领域等都有广泛应用。
在航空航天领域，炭炭复合材料被广泛应用于导电件和隔热部件；在电子器件中，它可以用作散热材料，提高器件的散热效果；在汽车工业中，炭炭复合材料被应用于制动系统和发动机零部件等高温高压环境下的部件；而在能源领域，炭炭复合材料可用于核电站中的导热管道和隔热元件。
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。
光伏炭炭复合材料原材料
光伏炭炭复合材料原材料1.引言1.1 概述光伏炭炭复合材料是一种新型的材料，其由光伏材料和炭炭材料组成。
光伏材料是指能将太阳能转化为电能的材料，常见的有硅、钙钛矿等。
而炭炭材料是指具有良好导电性和高温稳定性的炭材料，常见的有石墨、碳纤维等。
光伏炭炭复合材料的制备方法主要包括物理混合法、化学合成法和燃烧法等。
光伏炭炭复合材料是近年来发展迅速的新兴材料之一，具有许多独特的特点。
首先，光伏炭炭复合材料具有良好的电导性能，能够有效地充分利用太阳能，将光能转化为电能。
其次，光伏炭炭复合材料具有优异的光吸收特性，具有很高的光吸收能力，从而提高了光能转化效率。
此外，光伏炭炭复合材料还具有较高的热稳定性和耐腐蚀性，能够在高温和恶劣环境下长时间稳定运行。
光伏炭炭复合材料的应用前景广阔。
它可以广泛应用于太阳能发电系统、光伏设备、光伏电池等领域。
光伏炭炭复合材料的高效转换性能使其成为一种理想的光能转化材料，并可以有效地提高光伏发电的效率。
此外，光伏炭炭复合材料还具有较长的使用寿命和较低的成本，可以降低太阳能发电的成本，推动可再生能源的发展。
光伏炭炭复合材料的发展趋势主要体现在以下几个方面。
首先，研究人员正在不断探索新的制备方法和工艺，以提高光伏炭炭复合材料的制备效率和质量。
其次，研究人员还在努力改进光伏炭炭复合材料的性能，提高其光吸收能力和电导性能，使其更适用于实际应用。
此外，人们还在研究如何将光伏炭炭复合材料与其他材料相结合，以实现更多样化的应用。
总之，光伏炭炭复合材料是一种具有广阔应用前景的新型材料。
随着科技的不断进步和人们对可持续发展的需求，光伏炭炭复合材料必将在太阳能利用和光伏发电领域发挥重要作用。
未来的研究重点将集中在提高光伏炭炭复合材料的制备工艺和性能，实现其更广泛的应用。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行讨论光伏炭炭复合材料的原材料。
首先，在引言部分，我们将对光伏炭炭复合材料进行概述，并介绍本文的目的。
炭炭复合材料制备详解
C/C复合材料的制备及方法地点：山西大同大学炭研究所时间：5.31——6.3学习内容：一、C/C复合材料简述C/C复合材料是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。
优点：抗热冲击和抗热诱导能力极强，具有一定的化学惰性，高温形状稳定，升华温度高，烧蚀凹陷低，在高温条件下的强度和刚度可保持不变，抗辐射，易加工和制造，重量轻。
缺点：非轴向力学性能差，破坏应变低，空洞含量高，纤维与基体结合差，抗氧化性能差，制造加工周期长，设计方法复杂。
二、C/C复合材料的成型技术化学气相沉积法气相沉积法（CVD法）：将碳氢化合物，如甲烷、丙烷、液化天然气等通入预制体，并使其分解，析出的碳沉积在预制体中。
技术关键：热分解的碳均匀沉积到预制体中。
影响因素：预制体的性质、气源和载气、温度和压力都将影响过程的效率、沉积碳基体的性能及均匀性。
工艺方法：温度梯度法温度梯度法工艺方法：将感应线圈和感应器的几何形状做得与预制体相同。
接近感应器的预制体外表面是温度最高的区域，碳的沉积由此开始，向径向发展。
温度梯度法的设备如下图：三、预制体的制备碳纤维预制体是根据结构工况和形状要求，编织而成的具有大量空隙的织物。
二维编织物：面内各向性能好，但层间和垂直面方向性能差；如制备的氧化石墨烯和石墨烯三维编织物：改善层间和垂直面方向性能；如热解炭四、C/C的基体的获得C/C的基体材料主要有热解碳和浸渍碳两种。
热解碳的前驱体：主要有甲烷、乙烷、丙烷、丙烯和乙烯以及低分子芳烃等；大同大学炭研究所使用的是液化天燃气。
浸渍碳的前驱体：主要有沥青和树脂五、预制体和碳基体的复合碳纤维编织预制体是空虚的，需向内渗碳使其致密化，以实现预制体和碳基体的复合。
渗碳方法：化学气相沉积法。
基本要求：基体的先驱体与预制体的特性相一致，以确保得到高致密和高强度的C/C复合材料。
化学气相沉积法制备工艺流程：碳纤维预制体→通入C、H化合物气体→加热分解、沉积→C/C复合材料。
炭纤维复合材料
炭纤维复合材料炭纤维复合材料是一种由炭纤维和树脂等基体材料组成的复合材料。
炭纤维具有高强度、高模量、低密度和耐高温等优良性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、运动器材、建筑和其他领域。
本文将介绍炭纤维复合材料的制备工艺、性能特点和应用领域。
首先，炭纤维复合材料的制备工艺包括原料准备、预浸料制备、层叠成型和固化工艺。
原料准备阶段包括炭纤维和树脂基体材料的选择和配比，通常采用环氧树脂、酚醛树脂或聚酰亚胺树脂作为基体材料。
预浸料制备阶段是将炭纤维与树脂基体材料预先混合，形成预浸料，以便后续成型工艺。
层叠成型阶段是将预浸料铺放在模具中，按照设计要求进行层叠，形成所需形状。
固化工艺是将层叠好的预浸料放入固化炉中进行固化，使树脂基体材料固化成型，形成最终的炭纤维复合材料。
其次，炭纤维复合材料具有优异的性能特点。
首先是高强度和高模量，炭纤维本身具有很高的强度和模量，与树脂基体材料复合后，可以进一步提高其强度和模量，使得炭纤维复合材料具有很高的抗拉强度和弹性模量。
其次是低密度，炭纤维复合材料相比金属材料具有更低的密度，可以减轻结构重量，提高使用效率。
再次是耐高温性能，炭纤维具有良好的耐高温性能，可以在高温环境下长时间稳定工作，因此被广泛应用于航空航天领域。
另外，炭纤维复合材料还具有良好的耐腐蚀性能和抗疲劳性能，适用于复杂恶劣环境下的使用。
最后，炭纤维复合材料在航空航天、汽车、船舶、运动器材、建筑等领域有着广泛的应用。
在航空航天领域，炭纤维复合材料被用于制造飞机机身、飞机翼、航天器等结构件，以减轻结构重量、提高飞行性能。
在汽车领域，炭纤维复合材料被用于制造汽车车身、座椅、发动机罩等部件，以提高汽车的燃油经济性和安全性。
在船舶领域，炭纤维复合材料被用于制造船体、船舱、船桨等部件，以减轻船舶重量、提高航行速度。
在运动器材领域，炭纤维复合材料被用于制造自行车、高尔夫球杆、网球拍等器材，以提高产品性能。
在建筑领域，炭纤维复合材料被用于制造建筑结构件、装饰材料等，以提高建筑的抗风抗震性能。
石墨烯改性柚子皮活性炭复合材料的制备及其电化学性能研究
石墨烯改性柚子皮活性炭复合材料的制备及其电化学性能研究张景迅;魏雨;张少朋
【期刊名称】《化工新型材料》
【年(卷),期】2024(52)5
【摘要】以柚子皮为原料、采用水热浸渍法在氢氧化钾活化作用下制备得到柚子皮基生物质活性多孔炭材料。
然后以乙醇和水作为溶剂,采用水热法将柚子皮基活性炭与氧化石墨烯进行复合,通过红外、扫描电镜、热重分析等方法表征了复合活性炭的化学结构和微观形貌,最后采用恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗测试等方法对柚子皮基复合活性炭电极的电化学性能进行了比较。
结果表明:800℃活化1h和1.0A/g的条件下得到活性炭电极材料比电容可达218.6F/g,说明该活性炭材料具有优异的电化学性能,有望应用于超级电容器领域。
【总页数】6页(P109-114)
【作者】张景迅;魏雨;张少朋
【作者单位】黄淮学院化学与制药工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM53
【相关文献】
1.Ni(OH)2/石墨相氮化碳/石墨烯复合材料的制备及电化学性能
2.分级多孔石墨烯/活性炭复合材料的制备及其电化学电容性能分析
3.石墨烯改性椰壳活性炭复合材
料的制备及其电化学性能研究4.氧化石墨烯改性生物质活性炭材料的制备及电化学性能研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
炭-炭复合材料
炭/炭复合材料炭/炭复合材料是以炭纤维增强炭基体的复合材料，该材料源于一次意外的发现，1958年美国CHANCE VOUGHT实验室进行碳/酚醛实验时失误导致得到炭基体。
由此，在复合材料家族中又增加了一个新成员。
炭/炭复合材料的特点：炭/炭复合材料不仅具有其它复合材料的优点，同时又有很多独到之处。
(1) 其整个体系均由碳元素构成，由于碳原子彼此间具有极强的亲合力，使炭/炭复合材料无论在低温或高温下，都有很好的稳定性。
同时，炭素材料高熔点的本质属性，赋予了该材料优异的耐热性，可以经受住2000℃左右的高温，是目前在惰性气氛中高温力学性能最好的材料。
更重要的是这种材料随着温度的升高其强度不降低，甚至比室温时还高，这是其它结构材料所无法比拟的。
(2) 比重轻（小于2.0g/cm3），仅为镍基高温合金的1/4，陶瓷材料的1/2。
(3) 抗烧蚀性能良好，烧蚀均匀，可以承受高于3000℃的高温，运用于短时间烧蚀的环境中，如航天工业使用的火箭发动机喷管、喉衬等具有无与伦比的优越性。
(4) 耐摩擦磨损性能优异，其摩擦系数小、性能稳定，是各种耐磨和磨擦部件的最佳候选材料。
致密化工艺致密化技术是制备炭/炭复合材料的关键。
炭/炭复合材料的致密化方法主要分为两大类：树脂、沥青的液相浸渍工艺及碳氢化合物气体的气相渗透工艺（CVI）。
树脂浸渍工艺的典型流程是：将预制增强体置于浸渍罐中，在真空状态下用树脂浸没预制体，再充气加压使树脂浸透预制全体，然后，将浸透树脂的预制体放入固化罐内进行加压固化，随后在炭化炉中保护气氛下进行炭化。
由于在炭化过程中非碳元素分解，会在炭化后的预制体中形成很多孔洞，因此，需要多次重复以上浸渍、固化、炭化步骤，以达到致密化的要求。
沥青浸渍工艺与树脂浸渍工艺类似，不同之处是沥青需要在熔化罐中真空熔化，随后将沥青从熔化罐注入浸渍罐进行浸渍。
浸渍用前驱体需精心选择，它应具有残炭率高、粘度适宜、流变性好等特点。
炭炭复合材料
炭炭复合材料
炭炭复合材料是一种由碳纤维和碳基树脂组成的高性能复合材料，具有轻质、
高强度、耐高温、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、航空发动机、汽车制造、船舶建造等领域。
炭炭复合材料的研究和应用对于提高材料性能、降低结构重量、提高材料耐久性具有重要意义。
首先，炭炭复合材料的轻质特性使其成为替代金属材料的理想选择。
相比于传
统的金属材料，炭炭复合材料具有更高的比强度和比模量，能够在保证结构强度的情况下减轻结构重量，提高整体性能。
这使得炭炭复合材料在航空航天领域得到广泛应用，例如飞机机身、航天器外壳等部件都可以采用炭炭复合材料制造，从而提高飞行器的性能和经济效益。
其次，炭炭复合材料具有优异的耐高温性能，能够在高温环境下保持良好的力
学性能和稳定性。
这使得炭炭复合材料成为航空发动机、航天器热结构件的理想材料。
在高温燃烧环境下，炭炭复合材料能够有效地抵抗氧化、热膨胀和热疲劳，保证设备的可靠运行，提高了航空航天器的安全性和可靠性。
此外，炭炭复合材料还具有良好的耐腐蚀性能，能够在恶劣环境下保持稳定的
性能。
在海洋环境和化工领域，炭炭复合材料能够取代传统的金属材料，用于制造耐腐蚀的结构件和设备，延长了设备的使用寿命，降低了维护成本，提高了设备的可靠性和安全性。
总的来说，炭炭复合材料具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀等优点，被广泛
应用于航空航天、航空发动机、汽车制造、船舶建造等领域，对于提高材料性能、降低结构重量、提高材料耐久性具有重要意义。
随着科技的不断进步，炭炭复合材料的研究和应用将会得到进一步推广和发展，为各个领域的发展带来新的机遇和挑战。
炭炭复合材料
1 C/C复合材料概述炭/炭复合材料(C/C)是由炭纤维及其制品(炭毡或炭布)增强的炭纤维复合材料。
C/C的组成元素只有一个，即碳元素，因而C/C具有许多炭和石墨材料的优3)和优异的热性能，即高的导热性、低(石墨的理论密度为2.2 g/cm点，如密度低热膨胀系数以及对热冲击不敏感等特性。
作为新型结构材料，C/C还具有优异的力学性能，如高温下的高强度和模量，尤其是其随温度的升高，强度不但不降低，反而升高的特性以及高断裂韧性、低蠕变等性能。
这些特性，使C/C复合材料成为目前唯一可用于高温达2800 ℃的高温复合材料。
C/C复合材料自上世纪60年代问世以来，在航空航天、核能、军事以及许多民用工业领域受到极大关注，并得到迅速发展和广泛应用。
1.1 C/C复合材料的性能特点(1) 物理性能C/C复合材料在高温热处理后的化学成分，碳元素高于99%，像石墨一样，具有耐酸、碱和盐的化学稳定性。
其比热容大，热导率随石墨化程度的提高而增大，线膨胀系数随石墨化程度的提高而降低等。
(2) 力学性能C/C复合材料的力学性能主要取决于炭纤维的种类、取向、含量和制备工艺等。
单向增强的C/C复合材料，沿炭纤维长度方向的力学性能比垂直方向高出几十倍。
C/C复合材料的高强高模特性来自炭纤维，随着温度的升高，C/C复合材料的强度不仅不会降低，而且比室温下的强度还要高。
一般的C/C复合材料的拉伸强度大于270 MPa，单向高强度C/C复合材料可达700 MPa以上。
在1000 ℃以上，强度最低的C/C复合材料的比强度也较耐热合金和陶瓷材料的高。
C/C复合材料的断裂韧性与传统的炭材料相比，有极大的提高，其破坏方式是逐渐破坏，而不是突然破坏，因为基体炭的断裂应力和断裂应变低于炭纤维。
经表面处理的炭纤维与基体炭之间的化学键与机械键结合强度强，拉伸应力引起基体中的裂纹扩展越过纤维/基体界面，使纤维断裂，形成脆性断裂。
而未经表面处理的炭纤维与基体炭之间结合强度低，C/C复合材料受载一旦超过基体断裂裂纹尖端的能量消耗在炭纤维的基体裂纹在界面会引起基体与纤维脱粘，应变，周围区域，炭纤维仍能继续承受载荷，从而呈现非脆性断裂方式。
碳碳复合材料讲解
03
飞机刹车 材料关键
技术
C/C复合材料产业现状
C/C复合飞机刹车材料预制体成型技术 C/C复合飞机刹车材料快速致密化技术 C/C复合飞机刹车材料的氧化防护技术 C/C复合飞机刹车材料再生修复技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C/C复合材料产业现状
03
C/C复合飞机刹车材料预制体成型技术
预制体是C/C复合材料的增强骨架，它直接决定或影响着后续制备复合 材料的力学、热物理和摩擦等性能。
03
①先进碳/ 碳复合飞机刹车材料关键技术研究
先进碳/碳复合材料是我国大型飞机和高性能军机的关键刹车材料，碳/ 碳（C/C）复合材料刹车盘（简称碳盘）是飞机刹车装置普遍使用的关键器材， 它不仅是一种摩擦元件，而且是一种热库和结构元件。碳盘替换传统的钢刹 车盘可以获得明显减重以及大幅度进步刹车盘性能和使用寿命的效果，因此， 自从20世纪70年代装机首飞成功以来，目前国际上已有100余种大中型民航 客 机和先进军机采用了碳刹车技术，是否采用碳刹车装置已成为衡量现代航 空 机轮水平的重要标志之一。
03
C/C复合材料产业现状
C/C复合飞机刹车材料快速致密化技术
为了解决制备周期长这一关键题目，国外进行了大量的研发工作。 早在1994年，美国Textron公司报道，他们研发的高效工艺能在8h内制 备出碳盘样品，但主要题目是该方法一炉只能制备一个样品，至今仍未 能实现工程化。Vaidyaraman S等人研究的强制活动热梯度法能使沉积 速率进步12～30倍，但仅适用于制备外形简单的小样品（直径小于 100mm，厚度小于10mm），同样一炉只能制备一个样品，仍然无法
03
C/C复合材料产业现状
C/C复合飞机刹车材料快速致密化技术
复合结构炭-炭保温筒及其设备制作方法与设计方案
图片简介:本技术提供了一种复合结构炭炭保温筒，从内向外，结构上依次包括第一碳布层、第一石墨纸层、碳毡层、第二石墨纸层和第二碳布层；所述碳毡层所用碳毡为石墨化处理后的碳毡。
本技术提供的复合结构炭炭保温筒中，内外表面第一碳布层和第二碳布层为高密度抗腐蚀层，碳毡层为低密度保温层，高密度抗腐蚀层和低密度保温层之间采用第一石墨纸层和第二石墨纸层隔开，能够有效增强保温筒的抗腐蚀能力和保温性能；此外，本技术提供的复合结构炭炭保温筒的内外表面均为高密度抗腐蚀层，能够延长保温热场的使用寿命。
技术要求1.一种复合结构炭-炭保温筒，从内向外，结构上依次包括第一碳布层、第一石墨纸层、碳毡层、第二石墨纸层和第二碳布层；所述碳毡层所用碳毡为石墨化处理后的碳毡。
2.根据权利要求1所述的复合结构炭-炭保温筒，其特征在于，所述第一碳布层和第二碳布层的厚度独立地为3～10mm；所述第一石墨纸层和第二石墨纸层的厚度独立地为0.3～1.5mm；所述碳毡层的厚度为5～6mm。
3.根据权利要求1所述的复合结构炭-炭保温筒，其特征在于，所述第一碳布层和第二碳布层所用碳布独立地包括平纹炭布、斜纹炭布或缎纹炭布；所述炭布的规格包括3K、6K或12K。
4.根据权利要求1所述的复合结构炭-炭保温筒，其特征在于，所述石墨化处理的温度为1800～2500℃；石墨化处理的时间为1～10h。
5.权利要求1～4任一项所述复合结构炭-炭保温筒的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳布缠绕在模具上，作为第一碳布层；(2)将所述步骤(1)中第一碳布层的表面涂覆粘结剂，粘贴石墨纸作为第一石墨纸层；(3)将所述步骤(2)中第一石墨纸层的表面涂覆粘结剂，粘贴石墨化处理后的碳毡作为碳毡层；(4)将所述步骤(3)中碳毡层的表面涂覆粘结剂，粘贴石墨纸作为第二石墨纸层；(5)将所述步骤(4)中第二石墨纸层的表面涂覆粘结剂，粘贴碳布作为第二碳布层，得到炭-炭保温筒预制体；(6)将所述步骤(5)中的炭-炭保温筒预制体依次进行固化定型处理、炭化处理、沉积增密处理和石墨化处理，得到复合结构炭-炭保温筒。
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。
机加工炭炭复合材料生产工艺流程
机加工炭炭复合材料生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!揭秘机加工炭炭复合材料的生产工艺流程炭炭复合材料，作为一种高性能的热结构材料，广泛应用于航空航天、高温炉、电子设备等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
炭/炭复合材料的主要性能特点及其应用
一、C/C复合材料的主要性能特点： 低密度、高强度、低烧蚀率、高抗热震性、低热膨胀系数、零湿膨胀、不放 气、在2000℃以内强度和模量随温度升高而增加、良好的抗疲劳性能、优异的摩 擦磨损性能和生物相容性(组织成分及力学性能上均相容)、对宇宙辐射不敏感及 在核辐射下强度增加等性能。 二、C/C复合材料的主要应用领域 1. 刹车制动中的应用： C/C复合材料是理想的摩擦材料。大部分军用和民用飞机及一些高级赛车均 采用C/C复合材料制造刹车装置。世界上生产的 C/C复合材料中按体积计算有63% 用于制造飞机的刹车装置。 2. 航天领域上的应用： 航空器在受热最严峻的部位一般采用C/C复合材料制造，如固体火箭发动机 的喷管、导弹鼻锥帽，这些部件的工作温度高达3000℃。
炭/炭复合材料的制备
一、液相浸渍工艺： 液相浸渍工艺是将碳纤维预制体置于树脂或沥青等有机物中进行浸 渍，并用热处理方法在惰性气氛中将有机物炭化的过程。为使浸渍剂的 炭转化率高且结构缺陷少，要求含炭有机物应具备如下要求： 1、残炭率高，减少浸渍炭化次数，减少炭化过程的收缩； 2、炭化时应有低的蒸汽压，使分解形成的低分子产物并不挥发掉，而是
制体和长短纤维复合增强预制体。
炭/炭复合材料的制备
炭纤维预制体的致密化决定了制备C/C复合材料的成本 和性能。致密化过程中的关键因素为： 一、速率和效率：即如何在尽可能短的时间里和用尽可能低 的成本获得尽可能高的密度；
二、基体炭的结构：即得到的基体炭结构应满足使用要求；
三、材料密度和基体炭结构的均匀性。 实用的C/C复合材料均应满足以上几点。一般常用致密 化工艺有液相浸渍工艺和化学气相渗透(CVI)工艺。
炭/炭复合材料及其制备
炭/炭复合材料及其发展进程
• C/C复合材料是炭纤维增强炭基复合材料的简称，是由纤维增强相和 基体相组成的一种复合结构。 • C/C复合材料是1958年在Chance Vought航空公司实验室偶然得到 的。
• 自七十年代，在美国和欧洲得到很大发展，在制定工艺方面，炭纤维 多向编制技术、高压液相浸渍工艺及化学气相浸渗法（CVI）为有效 得到高密度的 C/C复合材料提供了工艺基础，开辟了其制造、批量生 产和应用的广阔前景。 • 八十年代以来，C/C复合材料的研究极为活跃，前苏联、日本等国也 都进入了这一先进领域，在提高性能、快速致密化工艺研究以及扩大 其应用等方面取得了很大进展，成为新世纪的关键新材料之一。
以填充炭纤维预制体中的孔隙的过程。 CVI工艺增密过程中，炭纤维成 碳 稀
真空阀 源 释 气 气 为了热解炭生长的天然核心，二者之间结合得非常紧密 ,而且随着沉积的 针形阀 真空泵 体 体
进行，热解炭通过桥接把纤维连为一体，使整个坯体形成一个高强高模 的材料实体；其次，CVI热解炭的微观结构可以通过调节工艺参数来调
控，以获得满足各种性能要求的热解炭的结构。CVI基体炭由于与纤维
结合紧密、结构可调，因此是制备高性能C/C复合材料的首选方法。
FI
FI
FI
总结及展望
尽管C/C复合材料有许多优异的性能和如此广阔的用途,
但目前由于价格的原因,其用途仍限制在一些工作条件苛刻的
部位,以及其它材料刹车片。因此,为了扩大它在民用领域的 应用,需要在如下两方面继续做出努力: •(1) 研究新的成型工艺,缩短生产周期,降低成本。
炭/炭复合材料的制备
炭纤维或其织物预制增强体
制 备 流 程 及 工 艺
热固性树脂 浸渍、固化
化学气相沉积 （CVD或CVI）
沥青浸渍
炭化 900-1500℃
C/C复合材料
炭化 1000℃
石墨化处理 （2100-2800℃）
C/C复合材料
炭/炭复合材料的制备
• 炭纤维是制造C/C复合材料最主要的原材料之一。常用炭纤维有聚丙 烯腈(PAN)炭纤维和沥青基(Pitch)炭纤维,聚丙烯腈基炭纤维应用最 为广泛。 • 炭纤维的选择主要基于所设计的复合材料的应用和工作环境，用于增 强C/C复合材料的纤维有多种，对重要的结构选用高强、高模纤维； 对导热系数要求低则选用低模量炭纤维。 • 预制体是指按照产品的形状和性能要求，把炭纤维预先制成所需形状 的毛坯。一般按增强方式分为短纤维增强预制体、连续长纤维增强预
炭/炭复合材料的主要性能特点及其应用
3. 航空发动机上的应用: C/C复合材料能在高温下长时间稳定可靠地工作，用这种材料制造的 涡轮发动机叶片代表着当前C/C复合材料的工艺水平。 4. 生物医学上的应用: 碳元素有良好的生物相容性，C/C 复合材料承继了这种特性，可作为 牢固的材料用作高应力下的外科植入物，现已成功的在人体内植入了 C/C复合材料制造的人工关节。 5. 其它方面的应用: 如C/C复合材料可以用于制造核反应堆中的无线电频率限幅器、卫星 上的通讯反射器、内燃机的活塞、高温玻璃控制工具、高温紧固件、 热压模、超塑性金属模具以及体育器材等。
•(2)形成规模化生产,与树脂基或陶瓷基复合材料形成一定的
竞争力。
进一步环化。
3、炭化不应过早地转变为坚硬的固态。 4、固化后树脂、沥青的热变形温度高。 5、固化、炭化时不易封闭坯体的孔隙通道。
炭/炭复合材料的制备
二、化学气相渗透(CVI)工艺：
向 焦 混 废 减压阀 油 内部空间进行沉积的涂层工艺。 CVI工艺过程是把预制体置于专用 CVI炉 气 气 捕 罐 管 集 道 中，加热至所需温度，通入碳源气体 如CH4、C3H6 等 )进行热解沉积， 器 CVI( 炉 流量计 (CVI)工艺是一种在控制条件下向多孔的炭纤维预制体 化学气相渗透 通