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1.碳/碳復(fù)合材料的研究方向和不足。
C /C復(fù)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。分C復(fù)合材料的抗氧化涂層技術(shù)取得了很大進展，基本實現(xiàn)了1 650℃以下的抗氧化來解決。但仍有許多未解決的問題，成為各國研究的重點和焦點。
(1)開發(fā)新的涂層系統(tǒng)。目前很多研究基本還在實驗室階段，離實際應(yīng)用還有一個。一定距離，如TiC/ SiC/ ZrO2- MoSi2涂層體系。
(2)高溫長壽命防氧化涂層系統(tǒng)。發(fā)動機熱端部件對涂層碳/碳復(fù)合材料的影響它要求高溫(1 650℃ ~1 800℃)和長壽命(300小時~ 500小時)。僅使用新涂層制備。只有制備的復(fù)合梯度涂層才能滿足這樣的要求。另外，它沒有1 800℃以上的高溫那么長time抗氧化涂層體系的實際應(yīng)用報告。G. Savage提出了1 800℃以上的防氧化涂層體系
結(jié)構(gòu)設(shè)計思路:難熔氧化物/二氧化硅玻璃/難熔氧化物/難熔碳化物。在涂層的最外層是耐高溫氧化物，保持高溫穩(wěn)定性和耐腐蝕性；第二外層是低氧擴散率的二氧化硅玻璃層。氧氣侵入阻隔層，并能密封涂層外表面的裂縫；下一層可以是最低的碳化物和二次碳化物。外層二氧化硅層具有化學(xué)和物理相容的耐高溫氧化層，以保持粘合性；底層是碳化物層，主要保持與前一層氧化物和C/ C復(fù)合材料的相容性，防止碳的逸出。底部碳候選材料是TaC、ZrC、HfC和TiC，它們都具有低碳擴散率。另一種涂層是Rh/ Ir/ carbide系統(tǒng)。Rh阻止氧擴散的能力很強，但高溫下易與碳化物反應(yīng)，必須使用。Ir作為隔離層將其與碳化物內(nèi)層隔開，在2 100℃以下，Ir是O2和C擴散的有效阻擋物塊層。目前，用于1 800℃以上的C/ C復(fù)合抗氧化涂層體系的應(yīng)用研究正在進行中。
(3)測試條件和測試技術(shù)。C/ C復(fù)合材料多用于熱結(jié)構(gòu)件，實際應(yīng)用環(huán)境極其惡劣苛刻，所以測試抗氧化涂層性能時盡量模擬實際環(huán)境。目前，通用的測試環(huán)境是在靜態(tài)空氣中測試，與實際環(huán)境相差太大。因此，如果抗氧化涂層要在實踐中應(yīng)用，它也測試條件和技術(shù)需要進一步改進。
(4)涂層系統(tǒng)的再利用。1981年，具有抗氧化涂層的C/ C復(fù)合材料正式用于航空。飛機頭錐帽和機翼前緣。為了保證航天飛機在惡劣的空間環(huán)境中安全運行，有必要涂覆抗氧化涂層。該層具有良好的穩(wěn)定性。另外，為了保證航天飛機能多次成功起降，要求抗氧化涂層厚重。良好的可重用性和復(fù)用性，以及高質(zhì)量可靠性。
(5)尋求其他制備工藝降低成本。C/ C復(fù)合材料的制備成本已經(jīng)很高了。如果涂層制備工人如果工藝復(fù)雜，周期長，會增加整個部件的制造成本，進一步限制C/ C復(fù)合材料應(yīng)用廣泛；因此，尋找更合適的制備工藝也是一項非常重要的任務(wù)。
2.在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
火箭的噴管是燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為動能所必需的關(guān)鍵部件。噴嘴的材料必須承受以下試驗:2 000 ℃~ 3 500℃高溫；熱表面的超高速加熱
罷工；高熱梯度引起的熱應(yīng)力；高壓；長期暴露在高速腐蝕性氣體中等。C /C比較從復(fù)合材料的性能特點可以看出，C /C復(fù)合材料是制造固體火箭發(fā)動機噴管的理想抗燒蝕耐熱材料。
3.在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
汽車的質(zhì)量與其油耗密切相關(guān)。碳/碳復(fù)合材料制成的各種汽車零部件可以大大減輕車重。碳/碳復(fù)合材料不能廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)的主要原因是成本太高。隨著碳/碳復(fù)合材料的生產(chǎn)隨著技術(shù)革新和產(chǎn)量的擴大，該材料的價格必然會下降，它將成為汽車工業(yè)的新材料。
4.在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
C/C復(fù)合材料具有良好的生物相容性，在醫(yī)學(xué)上可用作類骨插入物和人工心臟瓣膜體。彈性模量和密度可以設(shè)計得和人骨差不多，強度高，可以用作人工骨。
