C/C 复合材料的制备方法你知道哪些？

   C/C复合材料的两个主要应用领域C/C复合材料作为一种集热结构与功能于一体的优良工程材料，自1958年诞生以来，在军事工业上取得了巨大的进步，而C/C复合材料最重要的应用是制造导弹战斗部零件。由于其耐高温和良好的摩擦性能，已广泛应用于固体火箭发动机喷管、航天飞机结构件、飞机和赛车制动器、热元件和机械紧固件、热交换器、航空发动机热端部件等。  

    制备C/C复合材料的方法主要有两种:化学气相法(CVD或CVl)和液相浸渍碳化法。前者以有机低分子气体为前驱体，后者以热塑性树脂(石油沥青、煤沥青、中间相沥青)或热固性树脂(呋喃、糠醛、酚醛树脂)为基体前驱体。这些原料在高温下经过一系列复杂的化学变化，转化为基体碳。为了获得更好的致密化效果，通常采用化学气相法和液相浸渍-碳化法进行复合材料致密化，以获得理想密度的C/C复合材料。

1.液体浸渍法-碳化法

    液相浸渍法是制备C/C复合材料的一种重要方法，其设备相对简单，适用性广。它是将碳纤维制成的预制体浸入液体浸渍剂中，通过加压使浸渍剂充分渗入预制体的间隙，然后经过固化、碳化、石墨化等一系列循环，最终得到C/C复合材料。它的缺点是需要反复的浸渍和碳化循环来满足密度要求。浸渍剂的组成和结构在液相浸渍中至关重要，它不仅影响致密化效率，而且影响制品的力学和物理性能。提高浸渍剂的碳化收率和降低浸渍剂的粘度一直是液相浸渍法制备C/C复合材料需要解决的关键问题之一。浸渍剂粘度高、碳化收率低是C/C复合材料成本高的重要原因之一。改善浸渍剂的性能不仅可以提高C/C复合材料的生产效率，降低其成本，还可以改善C/C复合材料的各项性能。C/C复合材料的碳纤维在空气中的氧化从360℃开始，石墨纤维略好于碳纤维。初始氧化温度为420℃，C/C复合材料的氧化温度约为450℃。C/C复合材料在高温氧化性气氛中易被氧化，氧化速率随温度的升高而迅速增加。如果没有防氧化措施，C/C复合材料长期在高温氧化环境中使用必将导致灾难性后果。因此，C/C复合材料的抗氧化处理已成为其制备过程中不可或缺的一部分。从抗氧化技术来看，可以分为内部抗氧化技术和抗氧化涂层技术。


2.化学气相法

     化学气相沉积(cVD或cVI)是将碳直接沉积在坯体的孔洞中，从而填充孔洞，增加密度。沉淀炭易于石墨化，与纤维的物理相容性好，不会像浸渍法那样在再碳化过程中收缩，但这种方法具有更好的物理机械性能。但是，在cVD过程中，如果碳沉积在坯体的表面，它将阻止气体扩散到内孔中。表面沉积的碳要用机械去除，然后再进行新一轮的沉积。对于厚的产品，CVD法也有一定的困难，而且这种方法的周期也很长。