高性(xing)能(neng)C/C復(fu)合(he)材(cai)料已通過產品化技(ji)術成(cheng)功制備。由於碳納米(mi)纖(xian)維的引(yin)入(ru)，它(ta)們在預(yu)制體中形(xing)成(cheng)網(wang)絡結構(gou)，在(zai)復(fu)合(he)材(cai)料的孔隙(xi)中具有物(wu)理交(jiao)聯作(zuo)用和架橋作(zuo)用，使(shi)得制備的復(fu)合(he)材(cai)料的彎(wan)曲(qu)強(qiang)度、模量(liang)和層間剪(jian)切強(qiang)度都有很大(da)提(ti)高。碳含量(liang)(質量(liang)分(fen)數(shu))為(wei)5%的復(fu)合(he)材(cai)料的彎(wan)曲(qu)強(qiang)度、模量(liang)和層間剪(jian)切分(fen)別(bie)達(da)到157MPa、40GPa和14.5MPa，比(bi)未(wei)添(tian)加(jia)納米(mi)碳纖(xian)維的復(fu)合(he)材(cai)料分(fen)別(bie)提(ti)高了21.5%、33.5%和40.7%。同時(shi)，隨著(zhe)碳納米(mi)纖(xian)維的加(jia)入，由(you)於碳納米(mi)纖(xian)維的準三(san)維石墨(mo)結(jie)構(gou)、高長(chang)徑(jing)比(bi)和大(da)的微(wei)晶(jing)寬(kuan)度，及(ji)其網(wang)絡結構(gou)提(ti)供的連(lian)續(xu)聲(sheng)子傳(chuan)播(bo)通道，以及(ji)在(zai)其表面(mian)共(gong)軛π鍵(jian)的誘(you)導，高溫(wen)熱解碳氫(qing)化(hua)合(he)物(wu)生(sheng)成(cheng)的苯(ben)或(huo)多(duo)環芳烴在其生(sheng)長(chang)過程(cheng)中會定(ding)向堆(dui)積排(pai)列(lie)，從(cong)而熱解出具有高光學活性(xing)和高石(shi)墨(mo)化(hua)的粗(cu)糙(cao)體。因此(ci)，碳納米(mi)纖(xian)維的加(jia)入也(ye)大(da)大(da)改(gai)善(shan)了C/C復(fu)合(he)材(cai)料。  

  預制體是C/C復(fu)合(he)材(cai)料的增(zeng)強(qiang)骨架，直(zhi)接決定(ding)或影(ying)響後(hou)期(qi)制備的復(fu)合(he)材(cai)料的力(li)學、熱物理和摩擦(ca)性(xing)能(neng)。目(mu)前，用於(yu)制備C/C復(fu)合(he)材(cai)料的預(yu)制體成(cheng)型技(ji)術主(zhu)要(yao)有三種(zhong)，即(ji)短纖(xian)維樹(shu)脂成(cheng)型、碳纖(xian)維布(bu)層壓(ya)和針刺整(zheng)體氈技(ji)術。碳纖(xian)維布(bu)層壓(ya)板(ban)制備的C/C復(fu)合(he)材(cai)料主要(yao)存在(zai)原(yuan)材(cai)料成(cheng)本高、層間剪(jian)切強(qiang)度低(di)的缺(que)點(dian)，而孔隙(xi)率高、界(jie)面(mian)結(jie)合(he)弱、隨機(ji)取向的短(duan)纖(xian)維增(zeng)強(qiang)復(fu)合(he)材(cai)料力(li)學性(xing)能(neng)不高。針刺整(zheng)體氈增強(qiang)的C/C復(fu)合(he)材(cai)料由於(yu)纖(xian)維連(lian)續(xu)，擴(kuo)散通道較多(duo)，不僅(jin)有(you)利於快速致(zhi)密化，而且(qie)為(wei)聲子提(ti)供了較(jiao)長(chang)的平均(jun)自(zi)由程(cheng)振動(dong)通道，使(shi)其具有良(liang)好(hao)的導熱性(xing)能(neng)和力(li)學性(xing)能(neng)。所以(yi)目(mu)前國(guo)內(nei)外主要(yao)使(shi)用。為了進壹步提(ti)高C/C復(fu)合(he)材(cai)料的性(xing)能(neng)，降(jiang)低(di)其制備成(cheng)本，人(ren)們正在研(yan)究(jiu)在(zai)預(yu)制體成(cheng)型技(ji)術中用全(quan)泡沫(mo)碳預制體代替(ti)價格昂(ang)貴(gui)的碳纖(xian)維預(yu)制體。理查(zha)德·H等(deng)人已(yi)經(jing)開始(shi)在國(guo)外嘗試(shi)這(zhe)項(xiang)工(gong)作(zuo)。國(guo)內(nei)已經(jing)制備了整(zheng)體泡沫(mo)預(yu)制體，並采(cai)用化(hua)學氣相滲透(tou)技(ji)術成(cheng)功制備了這(zhe)種(zhong)C/C復(fu)合(he)材(cai)料。材(cai)料密度達(da)到1.4 g/cm 3，抗(kang)壓(ya)強(qiang)度達(da)到23MPa。然而，預(yu)制體成(cheng)型過(guo)程(cheng)中的發(fa)泡、固(gu)化(hua)、碳化、高溫(wen)熱處理和致(zhi)密化等(deng)基礎(chu)理論(lun)和技(ji)術仍需進行(xing)系(xi)統深(shen)入(ru)的研(yan)究(jiu)。

   同時(shi)，碳纖(xian)維具有高強(qiang)度、高彈(dan)性(xing)、高剛(gang)性(xing)等(deng)優(you)良特性(xing)，使(shi)人們對其增強(qiang)復(fu)合(he)材(cai)料充滿(man)期(qi)待。而且(qie)由(you)於碳納米(mi)管(guan)端(duan)面(mian)碳五元環(huan)的存在(zai)，其反應(ying)性(xing)增強(qiang)，在(zai)外界(jie)高溫(wen)和其他反(fan)應(ying)性(xing)物質(zhi)存在(zai)的情況下，容(rong)易(yi)被其他組(zu)分(fen)滲透(tou)，從(cong)而形(xing)成(cheng)復(fu)合(he)物(wu)。基於(yu)納(na)米碳纖(xian)維的這(zhe)些(xie)優(you)點，國(guo)內(nei)開展了用(yong)納(na)米碳纖(xian)維和碳纖(xian)維增(zeng)強(qiang)C/C材(cai)料的研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)。在復(fu)合(he)材(cai)料預制體中，長纖(xian)維作(zuo)為支架，是第壹增強(qiang)體，碳納米(mi)纖(xian)維作(zuo)為第(di)二增(zeng)強(qiang)體，采(cai)用化(hua)學氣相滲透(tou)。