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碳纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能和非常重要的應(yīng)用，但其價(jià)格非常昂貴。如何有效地準(zhǔn)備這種材料？
本文詳細(xì)介紹了表征材料在不同使用階段結(jié)構(gòu)的一系列方法:1 .備料，將碳纖維逐步加入到碳基體中；2、最終產(chǎn)品，評(píng)價(jià)材料的性能；3.在極端條件下使用時(shí)的性能變化。目前的研究主要包括圖像處理、模式識(shí)別、形態(tài)學(xué)分析和具有移動(dòng)邊界的反應(yīng)/擴(kuò)散系統(tǒng)的直接數(shù)值模擬。
為了準(zhǔn)確了解復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特征，X射線層析成像是一種有效的手段。它可以獲得大面積物質(zhì)結(jié)構(gòu)的精確三維信息。近日，波爾多第一科技大學(xué)的科學(xué)家對(duì)該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀做了總結(jié)。他們向你展示了X射線斷層攝影在碳/碳復(fù)合材料結(jié)構(gòu)演變研究中的應(yīng)用。
最后，文章得出結(jié)論，利用相襯X射線層析圖像，可以有效地評(píng)價(jià)材料在整個(gè)變化過程中的幾何和輸運(yùn)性質(zhì)。此外，將構(gòu)效關(guān)系引入大規(guī)模加工模型和降解試驗(yàn)中也是非常重要的，目前正在進(jìn)行。
碳纖維增強(qiáng)碳/碳復(fù)合材料由石墨基體和具有增強(qiáng)功能的碳纖維組成。這種材料的成本很高，經(jīng)常用于高性能或者極端條件下的一些應(yīng)用，主要是航天科技。比如航天飛機(jī)的頭錐和機(jī)翼前緣。它也用作托卡馬克反應(yīng)堆中的面向等離子體的材料。此外，在F-1賽車和飛機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)中，碳/碳剎車盤和剎車片也是標(biāo)準(zhǔn)配置。由于這類材料具有優(yōu)異的抗熱震性和較低的熱膨脹系數(shù)，因此適用于高溫下工作的結(jié)構(gòu)材料。
由于碳/碳復(fù)合材料的制備和高溫檢測成本非常高，因此優(yōu)化制備條件和有效預(yù)測性能對(duì)于擴(kuò)大該類材料的應(yīng)用范圍非常重要。因此，碳/碳復(fù)合材料的模擬研究是一個(gè)非常活躍的研究領(lǐng)域。
