碳碳复合材料的制备工艺有哪些?

       碳碳复合材料是指以碳纤维作为增强体，以碳作为基体的一类复合材料。碳基体可所以经过化学气相堆积制备的热解碳，也可所以高分子资料热解构成的固体碳。碳碳复合材料作为碳纤维复合材料家族的一个重要成员，具有密度低、高比强度比模量、高热传导性、低热膨胀系数、断裂韧性好、耐磨、耐烧蚀等特色，尤其是其强度跟着温度的升高，不只不会下降反而还可能升高，它是所有已知材猜中耐高温性最好的材料。因而它广泛地使用于航天、航空、核能、化工、医用等各方面。
       碳碳复合材料的制备工艺主要有两种办法：化学气相法(CVD或CVl)和液相浸渍一碳化法。前者是以有机低分子气体为前驱体，后者是以热塑性树脂(石油沥青、煤沥青、中心相沥青)或热固性树脂(呋喃、糠醛、酚醛树脂)为基体前驱体，这些原料在高温下发生一系列复杂化学变化而转化为基体碳。为了得到更好的细密化效果，通常将化学气相法和液相浸渍一碳化法进行复合细密化，得到具有抱负密度的碳碳复合材料。

       1、化学气相法:是直接在坯体孔内堆积碳，以到达填孔和增密的目的。沉碳易石墨化，且与纤维之间的物理兼容性好，并且不会像浸渍法那样在再碳化时发生缩短，而这种办法的物理机械陛能比较好。但在cVD进程中，如果碳在坯体外表堆积就会阻挠气体向内部孔的分散。对于外表堆积的碳使用机械的办法除掉，再进行新一轮堆积。对于厚制品，CVD法也存在着必定的困难，并且这种办法的周期也很长。
       2、液相浸渍法一碳化法:相对而言设备比较简单，并且这种办法适用性也比较广泛，所以液相浸渍法是制备碳碳复合材料的一个重要办法。它是将碳纤维制成的预成型体浸入液态的浸渍剂中，经过加压使浸渍剂充分进入到预成型体的空隙中，再经过固化、碳化、石墨化等一系列进程的循环，终究得到碳碳复合材料。它的缺点是要经过反复多次浸渍、碳化的循环才干到达密度要求。液相浸渍法中浸渍剂的组成和结构十分重要，它不只影响细密化功率，并且也影响制品的机械功能和物理功能。碳碳复合资料在高温氧化性气氛下极易氧化，并且氧化速率跟着温度的升高迅速增大，若无抗氧化措施，在高温氧化环境中长时间使用碳碳复合材料必将引起灾难性结果。因而，碳碳复合材料的抗氧化处理已成为其制备工艺中不可短少的组成部分。从抗氧化技能的途径上看，可分为内部抗氧化技能和抗氧化涂层技能。