碳/碳复合资料（C/C复合资料，Carbon-Carbon Composites）

界说：以碳纤维（碳布/碳毡/多维编织预制体）作为增强相，以热解碳、树脂炭、沥青炭作为基体相的全碳质高功用复合资料，差异于一般碳纤维树脂复合资料（CFRP），基体不是树脂而是碳抖音百科。

一、中心特色

优势
1. 超耐高温：慵懒气氛下可接受2000℃以上高温；独特特性：高温下强度不降甚至提高，是少数能在2000℃环境长期承载的结构资料。

2. 低密度：密度仅1.5～1.9g/cm³，远低于高温合金，比强度极高，轻量化优势显着。

3. 低热膨胀系数、抗热震极佳：温度剧烈升降不易开裂，热安稳性好。
4. 高导热、出色抵触功用：抵触系数安稳、磨损小，适合制动部件；耐腐蚀，大部分酸碱环境下安稳。

5. 可规划性强：经过纤维编织办法（2D、3D、多维编织）调整不同方向力学与热学功用。

短板

1. 高温氧化：空气中＞500℃会发生氧化烧蚀，高温有氧工况有必要做抗氧化涂层（如SiC涂层）。

2. 制备周期长、本钱高：需求屡次细密化+高温石墨化。

3. 各向异性：功用随纤维方向差异大；层间强度偏弱，简单分层。

4. 难加工：CNC切削刀具磨损大，常采用电火花、超声加工。

二、干流制备工艺

整体流程：碳纤维预制体成型→细密化→高温石墨化→后处理/抗氧化涂层

1. CVI化学气相浸透：甲烷等碳源气体高温分化，在纤维表面堆积热解碳。制品均匀、适合杂乱形状，但周期很长。航空航天件常用。

2. PIP 液相浸渍炭化：树脂/沥青浸渍预制体，高温炭化，重复浸渍-炭化循环，本钱相对CVI更低，光伏热场件许多运用。

预制体方法：碳布叠层、碳毡、三维编织、穿刺预制体等。

三、典型应用领域

1. 航空航天国防

飞机碳刹车盘（民航、军机刹车）

火箭喷管、喉衬、导弹端头帽、高明声速飞行器热防护部件
2. 光伏与半导体热场（现在最大民用商场）

单晶炉热场：坩埚、保温筒、加热器、托盘，替代等静压石墨，抗热震更好、寿数更长

半导体烧结、热处理工装

3. 冶金 / 高温工业

真空炉石墨工装、高温模具、烧结治具、金属接连铸造模具

4. 其他：生物医用（人工骨骼）、高能放电电极等

四、C/C和等静压石墨简略比照

C/C：有碳纤维骨架，抗热震好、强度高、不易碎；价格更高；适合急冷急热工况

等静压石墨：均质碳资料，强度低，热震差；本钱低；适合温度不坚决小的场景