文档介绍：碳纤维增强碳基复合材料（碳/碳复合材料，C/C）是以碳或石墨纤维为增强体，碳或石墨为基体复合而成的材料。它具有耐高温、导热性好、抗热冲击、烧蚀率低、高温下高强度、一定的化学惰性等特殊性能。
碳/碳复合材料的研制工作，可追溯到20世纪60年代初。1961年在日本首先用聚丙烯***（PAN）原丝制成高性能碳纤维。1963年英国的研究人员发明用牵引法提高纤维结构的取向，进一步提高了碳纤维的强度和弹性模量。到60年代末，提高碳纤维性能和生产效率的办法日趋完善。高强度、超高强度、高模量和高强中模量的碳纤维形成规模生产并开始商品化。
11 碳/碳复合材料的制造工艺
碳/碳复合材料的制备过程包括增强纤维及其织物的选择、基体碳先驱体的选择、C/C预制坯体的成型、碳基体的致密化以及最终产品的加工检测等。
1） 碳纤维的选择
碳纤维束的选择和纤维织物的结构设计是制造C/C复合材料的基础，通过合理选择纤维种类和织物的编制参数，如纱束的排列取向、纱束间距、纱束体积含量等，可以决定C/C复合材料的力学性能和热物理性能。
2） 碳纤维预制坯体的制备
预制坯体是指按产品形状和性能要求先把纤维成型为所需结构形状的毛坯，以便进行致密化工艺。按增强方式分为单项纤维增强、双向（2D）织物和多向织物增强。连续长纤维增强的预制坯体成型方法有传统的预浸布层压、铺层、缠绕等方法做成层压板、回旋体和异形薄壁结构；另一种方法即多向编制技术，如3D、4D、6D编织等。
3） C/C的致密化工艺
C/C致密化工艺过程就是基体碳形成过程，是用高质量的碳填满纤维周围空隙，以获得结构、性能优良的C/C复合材料。常用的有两种工艺：化学气相沉积和液相浸渍法。用化学气相沉积法形成碳基体的先驱体有甲烷、丙烯、天然气等；用于液相浸渍的物质有热固性树脂，酚醛树脂、糠醛树脂等，及热塑性沥青，如煤沥青、石油沥青。
化学气相沉积（CVD）工艺是最早采用的一种C/C复合技术，把碳纤维织物预制坯体放入专用CVD炉中，加热至所需温度，通入碳氢气体，这些气体分解并沉积在碳纤维织物周围和空隙中沉积碳。控制的主要参数有碳源气体种类、流量、沉积温度、压力和时间。沉积温度一般为800~1500℃，沉积压力为01MPa至几百Pa。沉积方法有等温法、温差法、压差法、脉冲压力法以及等离子体强化法。
液相浸渍工艺目前为制造C/C复合材料的主要工艺，按照形成基体的浸渍物的不同分为树脂浸渍和沥青浸渍；按照浸渍压力分为低压、中压和高压浸渍工艺。
树脂浸渍工艺流程是：将预制坯体置于浸渍炉中，在真空下用树脂浸渍预制坯体，再充气加压使树脂浸透预制坯体。浸渍压力逐渐增加至3~5MPa，首次浸渍压力不易过高，以免纤维织物变形受损。浸渍树脂后的样品放入固化罐中进行加压固化。树脂固化后将样品放入碳化炉中，在氩气或氮气的保护下进行炭化，在炭化过程中树脂热解形成碳残留物，发生质量损失和变形，同时在样品中留下空隙。故此需要重新进行树脂浸渍和炭化，以减少空隙达到致密化的要求。
沥青浸渍工艺常采用石油沥青或煤沥青为浸渍物，先进行真空浸渍，而后加压浸渍。先将盛有碳纤维预制坯体的容器放入真空炉中，同时将沥青放入熔化罐中抽真空并加热到沥青熔化，然后将熔化沥青注入到盛有预制坯体的容器中，使沥青浸没预制坯体