碳(tan)/碳復合(he)材料的(de)研究方(fang)向(xiang)和(he)不足
C /C復合(he)材料有壹個致(zhi)命(ming)的(de)弱(ruo)點，就是(shi)在(zai)高溫(wen)氧化(hua)氣氛中容易(yi)氧化(hua)。C/ C復合(he)材料抗氧化(hua)塗(tu)層(ceng)技(ji)術(shu)取得(de)了很大(da)進展(zhan)，1 650℃以(yi)下的(de)抗氧化(hua)問(wen)題(ti)已(yi)基本解決(jue)。但(dan)仍(reng)有(you)許多未解決(jue)的(de)問(wen)題(ti)，成(cheng)為(wei)各國(guo)研究的(de)重點和焦(jiao)點。

1.測(ce)試條(tiao)件(jian)和測(ce)試技(ji)術(shu)。C/ C復合(he)材料多用於熱結(jie)構件，實(shi)際應用(yong)環境極其(qi)惡(e)劣(lie)。因此(ci)，在測(ce)試抗(kang)氧化(hua)塗(tu)層(ceng)的(de)性能(neng)時，盡(jin)量(liang)模(mo)擬實際環境。目前壹(yi)般的(de)測(ce)試環境都是在靜(jing)態(tai)空氣中，與實際環境相(xiang)差(cha)很大(da)。因(yin)此(ci)，如果(guo)要將抗氧化(hua)塗(tu)層(ceng)應(ying)用(yong)於實(shi)際，有必要進壹(yi)步(bu)改進試驗(yan)條(tiao)件和(he)試驗(yan)技(ji)術(shu)。
2.塗層(ceng)系(xi)統的(de)再利用(yong)。1981年(nian)，具(ju)有(you)抗(kang)氧化(hua)塗(tu)層(ceng)的(de)C/ C復合(he)材料正式用(yong)於航天(tian)飛(fei)機的(de)頭錐帽(mao)和(he)機翼前(qian)緣。為了保證航天(tian)飛(fei)機在惡(e)劣(lie)的(de)空間(jian)環境中安全(quan)運(yun)行，要求(qiu)抗(kang)氧化(hua)塗(tu)層(ceng)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)穩定性(xing)。此(ci)外(wai)，為(wei)了(le)保證航天(tian)飛(fei)機能(neng)夠多(duo)次(ci)成(cheng)功(gong)起降，要求(qiu)抗(kang)氧化(hua)塗(tu)層(ceng)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)重復使(shi)用性(xing)和可重復使(shi)用性(xing)以(yi)及高(gao)質量(liang)可靠性(xing)。
3.尋(xun)求(qiu)其(qi)他(ta)制備工(gong)藝降低(di)成(cheng)本(ben)。C/ C復合(he)材料的(de)制備成(cheng)本(ben)已(yi)經很(hen)高(gao)了。如果(guo)塗(tu)層(ceng)制(zhi)備工(gong)藝復雜，周(zhou)期(qi)長(chang)，會增加(jia)整(zheng)個構件的(de)制備成(cheng)本(ben)，進壹(yi)步(bu)限(xian)制(zhi)C/ C復合(he)材料的(de)廣泛應(ying)用(yong)。因(yin)此(ci)，尋(xun)找(zhao)更(geng)合適(shi)的(de)制備工(gong)藝也是(shi)壹項非(fei)常(chang)重要的(de)任務。  
4.開發新的(de)塗層(ceng)系(xi)統。目前很(hen)多研究還(hai)處(chu)於實(shi)驗(yan)室階段(duan)，離實際應用(yong)還(hai)有(you)壹定距離，比如TiC/ SiC/ ZrO2- MoSi2塗(tu)層(ceng)體(ti)系(xi)。
5.高(gao)溫(wen)長(chang)壽命(ming)防(fang)氧化(hua)塗(tu)層(ceng)系(xi)統。發動(dong)機熱部件對(dui)塗層(ceng)C/ C復合(he)材料的(de)要求(qiu)是(shi)高溫(wen)(1 650℃ ~1 800℃)和(he)長(chang)壽命(ming)(300 h~ 500 h) [15]。只有采(cai)用新型(xing)塗(tu)層(ceng)制(zhi)備工(gong)藝制備的(de)復合(he)梯(ti)度(du)塗(tu)層(ceng)才(cai)能(neng)滿足這(zhe)壹(yi)要求(qiu)。此(ci)外(wai)，長(chang)期以(yi)來(lai)，在(zai)1 800℃以(yi)上的(de)高溫(wen)下，防氧化(hua)塗(tu)層(ceng)體(ti)系(xi)的(de)實際應用(yong)未見(jian)報(bao)道(dao)。G. Savage提(ti)出了(le)1 800℃以(yi)上抗氧化(hua)塗(tu)層(ceng)體(ti)系(xi)的(de)結構設計思想(xiang):難熔氧化(hua)物(wu)/SiO2玻(bo)璃/難熔氧化(hua)物(wu)/難熔碳(tan)化(hua)物(wu)。塗(tu)層(ceng)最(zui)外(wai)層(ceng)為(wei)耐(nai)高(gao)溫(wen)氧化(hua)物(wu)，保持(chi)高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)和耐腐(fu)蝕性；氧擴散率(lv)低的(de)二(er)氧化(hua)矽(gui)玻(bo)璃層(ceng)作為氧侵(qin)入(ru)的(de)阻擋(dang)層(ceng)，可以(yi)封(feng)閉(bi)外(wai)表(biao)面(mian)塗(tu)層(ceng)中的(de)裂紋。下層(ceng)為(wei)耐(nai)高(gao)溫(wen)氧化(hua)層(ceng)，可與最(zui)低(di)碳化(hua)物(wu)和(he)第二(er)外(wai)層(ceng)SiO2發(fa)生化(hua)學和物理(li)兼(jian)容，保持(chi)結合(he)性能(neng)；底層(ceng)是(shi)碳(tan)化(hua)物(wu)層(ceng)，主要保持(chi)與上壹(yi)層(ceng)氧化(hua)物(wu)和(he)C/ C復合(he)材料的(de)相(xiang)容性(xing)，防(fang)止(zhi)碳的(de)逸(yi)出。底部碳化(hua)物(wu)的(de)候(hou)選材料有TaC、ZrC、HfC和TiC等(deng)。，所有(you)這些都具(ju)有(you)低(di)碳(tan)擴散率(lv)。另壹種(zhong)塗(tu)層(ceng)系(xi)統是銠(lao)/銥/碳(tan)化(hua)物(wu)[16]。Rh阻(zu)止(zhi)氧擴散的(de)能(neng)力很強，但(dan)在(zai)高(gao)溫(wen)下容易(yi)與碳化(hua)物(wu)發(fa)生反應，所以(yi)必須用(yong)Ir作為隔離層(ceng)將其(qi)與碳化(hua)物(wu)內(nei)層(ceng)隔(ge)開。在2 100℃以(yi)下，Ir是O2和C擴散的(de)有效(xiao)阻(zu)擋(dang)層(ceng)。目前，用(yong)於1 800℃以(yi)上的(de)C/ C復合(he)抗(kang)氧化(hua)塗(tu)層(ceng)體(ti)系(xi)的(de)應用研究正在進行(xing)中。