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碳碳復(fù)合材料的設(shè)計原理是什么?

1.耐燒蝕性:C/C復(fù)合材料具有較高的有效燒蝕率,在材料燒蝕時可以帶走大量的熱量。高溫石墨化后,C/C復(fù)合材料的燒蝕性能更加優(yōu)異。
C/C復(fù)合材料暴露在高溫快速加熱環(huán)境中,由于蒸發(fā)、升華和可能的熱化學氧化,其部分表面會發(fā)生燒蝕。但其表面較淺,形狀保持良好,燒蝕均勻?qū)ΨQ,因此作為耐火材料被廣泛使用。

2.化學穩(wěn)定性:C/C復(fù)合材料具有與碳相同的化學穩(wěn)定性。C/C復(fù)合材料最大的缺點是抗氧化性差,容易腐蝕。  

3.力學性能:C/C復(fù)合材料不僅密度低,而且拉伸強度和彈性模量都比普通碳材料高,所以碳纖維的增強效果非常明顯,彎曲強度也比普通碳材料高。

4.熱物理性能:C/C復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性好,熱膨脹系數(shù)低(僅為金屬材料的1/5-1/10),高溫下熱應(yīng)力小,熱導(dǎo)率高。
C/C復(fù)合材料具有較高的比熱,比熱隨著溫度的升高而增加,因此可以儲存大量的熱能。C/C復(fù)合材料的抗熱震性很高,是各種石墨制品的1 -40倍。

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