碳/碳复合材料

“中国战略性新兴产业——新材料”丛书是中国材料研究会组织编写的，被新闻出版广电总局批准为“十二五”国家重点出版物出版规划项目。丛书共16分册，涵盖了新型功能材料、高性能结构材料、高性能纤维复合材料等16种重点发展材料。本分册为《碳/碳复合材料》。本书在总结近年来国内外相关研究与应用开发成果的基础上，基于作者团队的研究成果，系统论述了碳/碳复合材料的概念与特点、主要制造工艺、组织结构与性能特征、抗氧化与抗烧蚀技术、产业发展背景及战略意义、主要任务及应对策略等。本书针对影响碳/碳复合材料产业发展面临的关键基础科学和技术难题与应对策略，引用了大量的文献资料，突出了该领域的研究热点和未来发展趋势。本书内容系统、优选，适合我国碳/碳复合材料产业相关的基础科学和技术领域的科技工作者参考，也可作为高校材料专业教材，亦可供政府相关部门工作人员参考。

第1章概论1
1.1碳/碳复合材料的概念及发展历程1
1.1.1碳/碳复合材料的概念1
1.1.2碳/碳复合材料的发展历程1
1.2碳/碳复合材料的制备工艺、性能特点及应用2
1.2.1碳/碳复合材料的制备工艺2
1.2.2碳/碳复合材料的性能特点7
1.2.3碳/碳复合材料的应用7
1.3碳/碳复合材料发展前景展望9
1.3.1碳/碳复合材料目前存在的主要问题9
1.3.2碳/碳复合材料的发展趋势10
参考文献11
第2章碳/碳复合材料的制造工艺13
2.1碳纤维及预制体的选择13
2.2碳/碳复合材料的液相浸渍碳化工艺16
2.3碳/碳复合材料的CVI工艺19
2.3.1沉积机理19
2.3.2沉积动力学过程20
2.3.3热解碳在孔隙内的沉积21
2.3.4等温CVI工艺25
2.3.5热梯度CVI工艺30
2.3.6等温压力梯度CVI工艺37
2.3.7脉冲CVI工艺38
2.3.8强制流动热梯度CVI工艺41
2.3.9化学液相气化渗积工艺45
2.3.10催化CVI工艺50
2.3.11小结与展望56
参考文献56
第3章碳/碳复合材料的组织结构与性能60
3.1碳/碳复合材料的组织结构60
3.1.1基体碳的分类60
3.1.2石墨和碳的晶体结构61
3.1.3热解碳的微观结构及分类63
3.1.4热解碳织构的表征65
3.2碳/碳复合材料的性能74
3.2.1影响碳/碳复合材料力学性能的因素74
3.2.2影响碳/碳复合材料热性能的因素79
3.3碳/碳复合材料性能改进的途径85
3.3.1基体的改进85
3.3.2碳纤维及预制体结构的改进89
3.3.3界面改进91
3.4碳/碳复合材料织构和性能的研究发展趋势93
参考文献93
第4章碳/碳复合材料的抗氧化与抗烧蚀技术102
4.1碳/碳复合材料氧化和烧蚀过程102
4.1.1碳/碳复合材料氧化过程102
4.1.2碳/碳复合材料烧蚀过程103
4.2碳/碳复合材料热防护技术106
4.2.1涂层技术107
4.2.2基体改性技术126
参考文献135
第5章发展碳/碳复合材料产业背景及战略意义145
5.1碳/碳复合材料在国民经济和国防建设重大工程和项目中的地位与作用145
5.1.1碳/碳复合材料在航天领域的地位与作用145
5.1.2碳/碳复合材料在航空领域的地位与作用148
5.1.3碳/碳复合材料在其他民用领域的地位与作用151
5.2国外碳/碳复合材料产业发展现状及趋势152
5.2.1国外碳/碳复合材料在航天领域的产业发展现状及趋势154
5.2.2国外碳/碳复合材料在航空领域的产业发展现状及趋势158
5.3我国碳/碳复合材料产业发展现状及趋势160
5.3.1我国碳/碳复合材料产业发展现状160
5.3.2我国碳/碳复合材料产业布局165
5.3.3我国碳/碳复合材料产业发展存在的主要问题和挑战167
参考文献169
第6章发展我国碳/碳复合材料产业的主要任务及应对策略171
6.1突破我国碳/碳复合材料产业发展的系列关键技术171
6.1.1降低成本171
6.1.2提高性能稳定性172
6.1.3提高抗氧化抗烧蚀性能173
6.1.4实现大批量制备能力174
6.1.5碳/碳复合材料性能检测标准、评价体系与相关数据库的建立175
6.2加强碳/碳复合材料产品的升级换代176
6.2.1喉衬烧蚀类碳/碳产品176
6.2.2碳/碳制动副177
6.2.3碳/碳坩埚、发热体等民用产品178
6.2.4航空航天高温结构碳/碳产品179
6.3进一步提高我国碳/碳复合材料产业化水平179
6.3.1产学研用相结合是必由之路179
6.3.2提高碳/碳复合材料产业化制造能力180
6.3.3提高碳/碳复合材料产业化市场开发能力181
6.4培养碳/碳复合材料龙头企业资源182
6.5实现碳/碳复合材料产业链的可持续发展183
参考文献186