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碳/碳復合材料發(fā)明于1958年。C/C復合材料一出現(xiàn)，就以其優(yōu)異的性能引起了全世界的關注。一些工業(yè)發(fā)達國家在這種材料上投入了大量的人力、物力和財力。材料的研發(fā)促進了其性能的不斷提高和應用范圍的不斷擴大。30多年來，碳/碳復合體材料在材料、制備技術、性能和工程應用方面都取得了很大進展，可以分為有四個發(fā)展階段。

  第一階段，從C/C復合材料發(fā)明到20世紀60年代中期，是發(fā)展階段。人們意識到制備高性能C/C復合材料，高性能CF是第一步，所以這個階段可以說是CF發(fā)展?；钴S期。1958年，美國聯(lián)合碳化物公司制造了人造絲(再生纖維素)及其織物。和工業(yè)化生產(chǎn)CF織物，并以商品的形式出售產(chǎn)品。1959年，加藤昭夫使用純聚丙烯腈纖維。參考20世紀60年代初，Tanichiro Otani使用了通過聚氯乙烯熱解獲得的瀝青，該瀝青被熔融紡絲，然后風干。CF[18]通過在氣體中熔化和在惰性氣氛中碳化來制備?；始液娇昭芯克?RAE)的瓦特于1964年以及其他人在預氧化過程中對纖維施加張力，為制備高強高模碳纖維開辟了一條新的途徑。然后Bristol等公司開始利用這些技術生產(chǎn)聚丙烯腈CF。同時，人們對C/C復合材料也很感興趣。人們對C/C復合材料的制備技術進行了大量的研究，發(fā)展了C/C復合材料的表征方法和各種檢測方法。存在在應用方面，美國、法國等國家制定了“運載火箭材料計劃”、“尋找C/C噴管機會計劃”等一系列計劃。列出基于C/C復合材料的應用開發(fā)計劃。

  第二階段，從20世紀60年代中期到70年代中期，隨著C/C復合材料的發(fā)展和研究逐漸深入。進入工程研究階段。1969年，日本東麗公司成功研究出特種共聚聚丙烯腈纖維，并將其結合美國聯(lián)合碳化物公司的碳化技術，生產(chǎn)出高強度、高模量的CF，有效提升了C/C。復合材料的發(fā)展。人們逐漸發(fā)展了C/C復合材料的編織技術，并大力發(fā)展其重化工業(yè)。1966年，航天公司已將碳/碳復合材料用于加熱阿波羅飛船控制艙內(nèi)的光學儀器。以及X‐20飛機帶保護罩的頭錐，桑迪亞實驗室1971年制造的C/C復合材料飛機的再入頭。該錐已成功應用。1974年，英國鄧洛普公司航空分公司首次研制出C/C復合材料。使用了飛機剎車盤，在協(xié)和式超音速飛機上試飛成功，使每架飛機重量可減輕544kg。制動盤的使用壽命提高了5~6倍。

  第三階段，從20世紀70年代中期到80年代中期，是先進C/C復合材料時期。碳/碳復合材料材料的研究有了進一步的發(fā)展，綠色織物的結構設計和多向織物加工技術的成熟已經(jīng)成為C/C復合材料的各向異性問題得到了成功解決，通過正確選擇和設計增強織物滿足了復雜性。結構的需要。研究了C/C復合材料的力學性能、物理性能、抗氧化性能和制備工藝。做了大量細致的研究，建立了豐富的數(shù)據(jù)庫。C/C復合材料將應用于多元噴管和新一代噴管。高推重比渦輪發(fā)動機[21]，并進一步拓寬了C/C復合材料飛機剎車盤的應用，已使用數(shù)十次。碳剎車盤用于軍用和民用飛機，C/C復合材料的應用從航空航天擴展到民用。因為C/C復合材料具有良好的生物相容性。80年代初，國內(nèi)外也開展了C/C復合材料的應用。生物應用的發(fā)展，如人工心臟瓣膜、人工骨關節(jié)等相繼投入使用。

  第四階段，80年代中期至今，是C/C復合材料全面推廣應用時期。因為前三個這一階段在研究和應用的各個方面獲得了豐富的理論和實踐經(jīng)驗，這一時期的發(fā)展和應用是廣泛的。為深度和廣度發(fā)展提供了基礎。這一時期的主要目標是提高C/C復合材料的性能，降低成本。因此，人們對其致密化技術進行了深入的研究。達信在美國的特殊材料快速致密化(RD)工藝，制備C/C復合剎車盤的時間減少了100倍。這項專利可以在8小時內(nèi)生產(chǎn)直徑。33cm制動盤。通常用CVD法壓實坯體需要幾千個小時，碳很容易沉積在坯體表面。影響內(nèi)部積碳量。佐治亞理工大學在美國空軍的支持下改進了C/C復合材料的制備。方法:研究了提高C/C復合材料沉積速率的強制氣流/熱梯度氣體滲透法30次。樹脂法致密化C/C復合材料的關鍵是提高樹脂的殘?zhí)柯屎褪?。熱固性樹?jīng)過多次熱解后，樹脂的碳產(chǎn)率為50%~56%。Acallister發(fā)現(xiàn)某些樹脂在800℃時的碳產(chǎn)率。高達73%。研究證實，在高溫高壓作用下，聚合糠醇轉化成的碳會石墨化Mcallister在用酚醛樹脂制備3D C/C復合材料的過程中也觀察到了這種應力石墨化現(xiàn)象，CF周圍的壓應力使酚醛熱解碳石墨化，而其他位置的碳基體仍保持玻璃態(tài)。Koto‐sononov等人發(fā)現(xiàn)酚醛樹脂在400~600℃的溫度范圍內(nèi)，外加壓力(48。2MPa)，其熱解碳2300℃以上易石墨化，說明在外壓的同時作用下，分子在400~600℃范圍內(nèi)束縛。該結構移動得更快，導致其沿著石墨晶體的取向方向生長。根據(jù)外壓可以提高瀝青殘?zhí)悸实囊?guī)律，開發(fā)了高壓浸漬-高壓碳化工藝。技能等靜壓用于使浸漬和碳化過程更有效。該過程在熱等靜壓爐中完成。PIC過程不僅可以提高殘?zhí)悸?，減少初始真空浸漬所能填充的孔隙，有效防止瀝青熱解。材料從氣孔中擠出，大大提高了致密化效率。與此同時，各種功能性C/C復合材料的發(fā)展引人注目，如桑迪亞實驗室開發(fā)的一種蜂窩。

  C/C復合材料不僅重量輕、強度高，而且具有良好的隔熱性能。碳/碳復合材料抗氧化性能的研究也是一個熱點問題。C/C復合材料的應用領域正從航空航天領域迅速擴展到核能領域。能源、冶金、醫(yī)療、汽車等許多部門。