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C/C 復合材料的制備方法你知道哪些？
C/C復合材料的兩個主要應用領域C/C復合材料作為一種集熱結構與功能于一體的優良工程材料，自1958年誕生以來，在軍事工業上取得了巨大的進步，而C/C復合材料最重要的應用是制造導彈戰斗部零件。由于其耐高溫和良好的摩擦性能，已廣泛應用于固體火箭發動機噴管、航天飛機結構件、飛機和賽車制動器、熱元件和機械緊固件、熱交換器、航空發動機熱端部件等。
制備C/C復合材料的方法主要有兩種:化學氣相法(CVD或CVl)和液相浸漬碳化法。前者以有機低分子氣體為前驅體，后者以熱塑性樹脂(石油瀝青、煤瀝青、中間相瀝青)或熱固性樹脂(呋喃、糠醛、酚醛樹脂)為基體前驅體。這些原料在高溫下經過一系列復雜的化學變化，轉化為基體碳。為了獲得更好的致密化效果，通常采用化學氣相法和液相浸漬-碳化法進行復合材料致密化，以獲得理想密度的C/C復合材料。
1.液體浸漬法-碳化法
液相浸漬法是制備C/C復合材料的一種重要方法，其設備相對簡單，適用性廣。它是將碳纖維制成的預制體浸入液體浸漬劑中，通過加壓使浸漬劑充分滲入預制體的間隙，然后經過固化、碳化、石墨化等一系列循環，最終得到C/C復合材料。它的缺點是需要反復的浸漬和碳化循環來滿足密度要求。浸漬劑的組成和結構在液相浸漬中至關重要，它不僅影響致密化效率，而且影響制品的力學和物理性能。提高浸漬劑的碳化收率和降低浸漬劑的粘度一直是液相浸漬法制備C/C復合材料需要解決的關鍵問題之一。浸漬劑粘度高、碳化收率低是C/C復合材料成本高的重要原因之一。改善浸漬劑的性能不僅可以提高C/C復合材料的生產效率，降低其成本，還可以改善C/C復合材料的各項性能。C/C復合材料的碳纖維在空氣中的氧化從360℃開始，石墨纖維略好于碳纖維。初始氧化溫度為420℃，C/C復合材料的氧化溫度約為450℃。C/C復合材料在高溫氧化性氣氛中易被氧化，氧化速率隨溫度的升高而迅速增加。如果沒有防氧化措施，C/C復合材料長期在高溫氧化環境中使用必將導致災難性后果。因此，C/C復合材料的抗氧化處理已成為其制備過程中不可或缺的一部分。從抗氧化技術來看，可以分為內部抗氧化技術和抗氧化涂層技術。
2.化學氣相法
化學氣相沉積(cVD或cVI)是將碳直接沉積在坯體的孔洞中，從而填充孔洞，增加密度。沉淀炭易于石墨化，與纖維的物理相容性好，不會像浸漬法那樣在再碳化過程中收縮，但這種方法具有更好的物理機械性能。但是，在cVD過程中，如果碳沉積在坯體的表面，它將阻止氣體擴散到內孔中。表面沉積的碳要用機械去除，然后再進行新一輪的沉積。對于厚的產品，CVD法也有一定的困難，而且這種方法的周期也很長。
