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碳碳復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域概述
在工業(yè)領(lǐng)域，碳/碳復(fù)合材料可用作柴油機(jī)的活塞和連桿材料。碳/碳復(fù)合材料可以將柴油機(jī)部件的使用溫度從原來的300℃提高到1100℃。同時(shí)其密度低，減少了能量損失，熱機(jī)效率可達(dá)48%。由于C/C復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)低，在有效溫度下可以省略密封圈等材料，簡(jiǎn)化了構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。
碳/碳復(fù)合材料是由碳纖維或石墨纖維增強(qiáng)的碳基復(fù)合材料。其全碳結(jié)構(gòu)既保留了纖維增強(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，又具有碳材料的許多優(yōu)點(diǎn)，如密度低、熱膨脹系數(shù)低、熱導(dǎo)率高、抗熱震性、耐燒蝕性和耐摩擦性優(yōu)異等。特別是這種材料的力學(xué)性能隨著溫度的升高不降低反而升高，使其成為航空航天、汽車等。
在民用領(lǐng)域，碳/碳復(fù)合材料用作太陽能領(lǐng)域單晶硅爐、多晶硅鑄錠爐、氫化爐的熱場(chǎng)材料。
固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用C/C復(fù)合材料噴管喉襯是我國(guó)最早工業(yè)化的碳/碳復(fù)合材料，是目前國(guó)防上應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化程度最高的材料。此外，還廣泛應(yīng)用于航空航天防熱材料和航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱結(jié)構(gòu)部件。碳/碳復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化最成功的代表是碳/碳復(fù)合材料制造的飛機(jī)剎車盤。
在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，碳/碳復(fù)合材料具有與人工骨相似的彈性模量和生物相容性，具有廣闊的應(yīng)用前景。
