什么是碳碳复合材料?碳碳复合材料的应用

　　随着科技的发展，很多新兴的材料被研究出来，用于我们的生活、生产中，为我们的社会发展和生活带来许多便利。C/C复合材料就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。特别是碳碳复合材料在1000℃~ 2300℃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。

　　什么是碳碳复合材料?

什么是碳碳复合材料

　　碳/碳复合材料(c-c composite or carbon-carbon composite material)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/㎝3)、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，是目前在1650℃以上应用的少数备选材料，理论温度更高达2600℃，因此被认为是有发展前途的高温材料之一。

　　碳碳复合材料的缺点

　　尽管碳/碳复合材料有诸多优良的高温性能, 但它在温度高于400℃的有氧环境中发生氧化反应，导致材料的性能急剧下降。因此，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。目前使用多的是涂层的方法，随着技术的不断进步，对碳/碳复合材料超高温性能的依赖越来越多，而在超高温条件下可行的氧化防护方案只能是涂层防护。

　　碳碳复合材料的应用

碳碳复合材料的应用

　　根据碳纤维所具有的优异性能，碳纤维广泛应用于国民经济的各个领域：

　　1、航空航天是早应用碳纤维的领域。已研制出飞机的2次结构件，如垂尾、刹车片、方向舵等碳纤维复合材料。碳纤维复合材料还可用于导弹的鼻锥体、喷管、固体火箭的发动机等。

　　2、体育休闲用品碳纤维的用量占总量的80%。主要用在高尔夫球杆、钓鱼杆、羽毛球拍、乒乓球拍、赛艇、自行车等行业。

　　3、氧化纤维、碳纤维密封垫料是工业用碳纤维制品中用量的品种。主要用于发电厂、化工厂、化肥厂和油田等耐高压、耐腐蚀的泵和阀。这些密封材料的功能和寿命大大优于石棉。

　　4、在纺织工业领域，其中30%~40%的织机使用碳纤维剑杆头、剑杆带。主要优点是具有良好的耐磨性和导电性，能保证产品的几何尺寸稳定。

　　5、在电子工业，利用碳纤维的高导电率，研制出新型的JXQ-1，JXQ-2自感应式静电消除器，还利用碳纤维复合材料研制出大型电机的防电晕材料，对防止大电机启动时产生的电晕火花，减少大电机的容积有重大意义。

　　6、在汽车工业，碳纤维制动器已用于桑塔那轿车及其他机动车上。碳纤维还应用于眼镜框、音响设备、医疗器械、人体医学、生物工程、建筑材料等领域。

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