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碳/碳復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域

碳/碳復(fù)合材料是以碳纖維或石墨纖維為增強(qiáng)體的碳基復(fù)合材料，其全質(zhì)碳結(jié)構(gòu)不僅保留了纖維增強(qiáng)材料優(yōu)異的力學(xué)性能和靈活的結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性，還兼具碳素材料諸多優(yōu)點(diǎn)，如低密度、低的熱膨脹系數(shù)、高導(dǎo)熱導(dǎo)電性、優(yōu)異的耐熱沖擊、耐燒蝕及耐摩擦性等，尤為重要的是，該材料力學(xué)性能隨溫度升高不降反升，使其成為航空航天、汽車、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域理想的結(jié)構(gòu)材料。

國內(nèi)碳/碳復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化最早、目前在國防上應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化程度最高的屬固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用C/C復(fù)合材料噴管喉襯，此外，還在航天熱防護(hù)材料及航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱結(jié)構(gòu)部件方面有廣泛的應(yīng)用。而碳/碳復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化最成功的典型代表是碳/碳復(fù)合材料制造的飛機(jī)剎車盤。

在民用領(lǐng)域，國內(nèi)較為成熟的是碳/碳復(fù)合材料在太陽能領(lǐng)域作為單晶硅爐、多晶硅鑄錠爐及氫化爐熱場材料使用。

在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，由于碳/碳復(fù)合材料具有與人工骨相近的彈性模量及生物相容性，具有廣闊的應(yīng)用前景。

在工業(yè)領(lǐng)域，碳/碳復(fù)合材料可作為柴油機(jī)活塞及連桿材料使用，碳/碳復(fù)合材料柴油機(jī)部件可使其使用溫度由原來的300℃提高至1100℃，同時(shí)其密度低， 減少了能量的損失，熱機(jī)效率可達(dá)48%；由于C/C復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)較低，在有效溫度內(nèi)可不使用密封環(huán)等材料，簡化了構(gòu)件結(jié)構(gòu)。