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碳/碳復合材料的研究方向和不足
C /C復合材料有一個致命的弱點，就是在高溫氧化氣氛中容易氧化。C/ C復合材料抗氧化涂層技術取得了很大進展，1 650℃以下的抗氧化問題已基本解決。但仍有許多未解決的問題，成為各國研究的重點和焦點。
1.測試條件和測試技術。C/ C復合材料多用于熱結構件，實際應用環境極其惡劣。因此，在測試抗氧化涂層的性能時，盡量模擬實際環境。目前一般的測試環境都是在靜態空氣中，與實際環境相差很大。因此，如果要將抗氧化涂層應用于實際，有必要進一步改進試驗條件和試驗技術。
2.涂層系統的再利用。1981年，具有抗氧化涂層的C/ C復合材料正式用于航天飛機的頭錐帽和機翼前緣。為了保證航天飛機在惡劣的空間環境中安全運行，要求抗氧化涂層具有良好的穩定性。此外，為了保證航天飛機能夠多次成功起降，要求抗氧化涂層具有良好的重復使用性和可重復使用性以及高質量可靠性。
3.尋求其他制備工藝降低成本。C/ C復合材料的制備成本已經很高了。如果涂層制備工藝復雜，周期長，會增加整個構件的制備成本，進一步限制C/ C復合材料的廣泛應用。因此，尋找更合適的制備工藝也是一項非常重要的任務。
4.開發新的涂層系統。目前很多研究還處于實驗室階段，離實際應用還有一定距離，比如TiC/ SiC/ ZrO2- MoSi2涂層體系。
5.高溫長壽命防氧化涂層系統。發動機熱部件對涂層C/ C復合材料的要求是高溫(1 650℃ ~1 800℃)和長壽命(300 h~ 500 h) [15]。只有采用新型涂層制備工藝制備的復合梯度涂層才能滿足這一要求。此外，長期以來，在1 800℃以上的高溫下，防氧化涂層體系的實際應用未見報道。G. Savage提出了1 800℃以上抗氧化涂層體系的結構設計思想:難熔氧化物/SiO2玻璃/難熔氧化物/難熔碳化物。涂層最外層為耐高溫氧化物，保持高溫穩定性和耐腐蝕性；氧擴散率低的二氧化硅玻璃層作為氧侵入的阻擋層，可以封閉外表面涂層中的裂紋。下層為耐高溫氧化層，可與最低碳化物和第二外層SiO2發生化學和物理兼容，保持結合性能；底層是碳化物層，主要保持與上一層氧化物和C/ C復合材料的相容性，防止碳的逸出。底部碳化物的候選材料有TaC、ZrC、HfC和TiC等。，所有這些都具有低碳擴散率。另一種涂層系統是銠/銥/碳化物[16]。Rh阻止氧擴散的能力很強，但在高溫下容易與碳化物發生反應，所以必須用Ir作為隔離層將其與碳化物內層隔開。在2 100℃以下，Ir是O2和C擴散的有效阻擋層。目前，用于1 800℃以上的C/ C復合抗氧化涂層體系的應用研究正在進行中。
