1.碳(tan)/碳(tan)復(fu)合(he)材料(liao)的(de)研(yan)究方向(xiang)和(he)不足。

C /C復(fu)合(he)材料(liao)有(you)壹(yi)個致命(ming)的(de)弱(ruo)點，就(jiu)是在(zai)高溫氧(yang)化(hua)氣氛中容(rong)易(yi)氧(yang)化(hua)。分(fen)C復(fu)合(he)材料(liao)的(de)抗氧化(hua)塗(tu)層技(ji)術取得(de)了(le)很(hen)大(da)進展(zhan)，基本實(shi)現了(le)1 650℃以下(xia)的(de)抗氧化(hua)來解決(jue)。但仍有許多未解決(jue)的(de)問題，成(cheng)為(wei)各國(guo)研(yan)究的(de)重點(dian)和(he)焦點(dian)。

(1)開(kai)發新的(de)塗(tu)層系統。目前很(hen)多研(yan)究(jiu)基本還在實(shi)驗室(shi)階段(duan)，離實(shi)際(ji)應用(yong)還有壹(yi)個。壹(yi)定距(ju)離，如(ru)TiC/ SiC/ ZrO2- MoSi2塗(tu)層體(ti)系。

(2)高溫長(chang)壽命防(fang)氧化(hua)塗(tu)層系統。發動機熱(re)端部(bu)件(jian)對塗(tu)層碳(tan)/碳復(fu)合(he)材料(liao)的(de)影(ying)響它要求高溫(1 650℃ ~1 800℃)和(he)長壽(shou)命(300小時(shi)~ 500小時(shi))。僅使用新塗(tu)層制(zhi)備(bei)。只(zhi)有制(zhi)備(bei)的(de)復(fu)合(he)梯(ti)度塗(tu)層才(cai)能滿(man)足(zu)這樣(yang)的(de)要(yao)求。另外，它沒有1 800℃以(yi)上的(de)高溫那(na)麽長time抗氧化(hua)塗(tu)層體(ti)系的(de)實(shi)際(ji)應用(yong)報(bao)告(gao)。G. Savage提(ti)出(chu)了(le)1 800℃以上的(de)防(fang)氧化(hua)塗(tu)層體(ti)系

  結構設計(ji)思(si)路:難熔氧(yang)化(hua)物/二氧化(hua)矽玻璃(li)/難熔氧(yang)化(hua)物/難熔碳(tan)化(hua)物。在塗(tu)層的(de)最(zui)外層是(shi)耐高溫氧(yang)化(hua)物，保持高溫穩定性(xing)和(he)耐腐(fu)蝕性(xing)；第二(er)外層是低氧擴(kuo)散率(lv)的(de)二(er)氧化(hua)矽玻璃(li)層。氧(yang)氣侵(qin)入阻(zu)隔層，並能密封(feng)塗(tu)層外(wai)表(biao)面(mian)的(de)裂(lie)縫(feng)；下(xia)壹(yi)層可(ke)以是最低的(de)碳(tan)化(hua)物和(he)二次(ci)碳化(hua)物。外層二(er)氧(yang)化(hua)矽層具有(you)化(hua)學和(he)物理(li)相容的(de)耐(nai)高溫氧(yang)化(hua)層，以保持粘合性(xing)；底(di)層是碳化(hua)物層，主要(yao)保持與前壹(yi)層氧(yang)化(hua)物和(he)C/ C復(fu)合(he)材料(liao)的(de)相(xiang)容性(xing)，防(fang)止碳的(de)逸(yi)出(chu)。底(di)部(bu)碳(tan)候選材料(liao)是(shi)TaC、ZrC、HfC和(he)TiC，它們都(dou)具(ju)有低碳擴(kuo)散率(lv)。另壹(yi)種塗(tu)層是(shi)Rh/ Ir/ carbide系統。Rh阻止氧擴(kuo)散的(de)能(neng)力很(hen)強(qiang)，但高溫下(xia)易(yi)與碳化(hua)物反應，必須使用。Ir作為隔離層(ceng)將(jiang)其(qi)與碳化(hua)物內(nei)層(ceng)隔開(kai)，在2 100℃以(yi)下，Ir是O2和(he)C擴(kuo)散的(de)有(you)效阻擋(dang)物塊(kuai)層。目前，用於(yu)1 800℃以上的(de)C/ C復(fu)合(he)抗氧化(hua)塗(tu)層體(ti)系的(de)應(ying)用研究(jiu)正在(zai)進(jin)行(xing)中。

(3)測(ce)試條(tiao)件和(he)測(ce)試技(ji)術。C/ C復(fu)合(he)材料(liao)多用(yong)於(yu)熱(re)結(jie)構(gou)件(jian)，實(shi)際(ji)應用(yong)環境極其(qi)惡(e)劣(lie)苛刻，所(suo)以(yi)測(ce)試抗氧化(hua)塗(tu)層性(xing)能時(shi)盡量(liang)模(mo)擬(ni)實(shi)際(ji)環境。目前，通(tong)用(yong)的(de)測(ce)試環(huan)境是在靜(jing)態(tai)空氣中測(ce)試，與實(shi)際(ji)環境相差太大(da)。因此(ci)，如(ru)果抗氧化(hua)塗(tu)層要(yao)在實(shi)踐中應(ying)用(yong)，它也(ye)測(ce)試條(tiao)件和(he)技術(shu)需要(yao)進(jin)壹(yi)步(bu)改進。

(4)塗(tu)層系統的(de)再(zai)利用。1981年(nian)，具有抗氧化(hua)塗(tu)層的(de)C/ C復(fu)合(he)材料(liao)正式用於(yu)航空。飛機頭(tou)錐(zhui)帽(mao)和(he)機翼前緣(yuan)。為了(le)保證(zheng)航天飛機在(zai)惡劣(lie)的(de)空(kong)間環境中安(an)全(quan)運行(xing)，有(you)必要塗(tu)覆抗氧化(hua)塗(tu)層。該(gai)層具有(you)良好(hao)的(de)穩定性(xing)。另外(wai)，為了(le)保證(zheng)航天飛機能(neng)多次(ci)成(cheng)功起降(jiang)，要求抗氧化(hua)塗(tu)層厚(hou)重。良好(hao)的(de)可(ke)重用(yong)性(xing)和(he)復(fu)用(yong)性(xing)，以及(ji)高質量(liang)可(ke)靠(kao)性(xing)。

(5)尋求其(qi)他制(zhi)備(bei)工藝(yi)降(jiang)低成本。C/ C復(fu)合(he)材料(liao)的(de)制(zhi)備(bei)成本已經很(hen)高了(le)。如(ru)果塗(tu)層制(zhi)備(bei)工人如(ru)果工(gong)藝(yi)復(fu)雜，周(zhou)期(qi)長，會(hui)增(zeng)加(jia)整(zheng)個部(bu)件(jian)的(de)制(zhi)造(zao)成本，進壹(yi)步(bu)限(xian)制(zhi)C/ C復(fu)合(he)材料(liao)應(ying)用廣(guang)泛(fan)；因此(ci)，尋(xun)找(zhao)更(geng)合(he)適的(de)制(zhi)備(bei)工藝(yi)也(ye)是(shi)壹(yi)項非常(chang)重要(yao)的(de)任(ren)務(wu)。  

2.在航空航天領域的(de)應(ying)用

火箭(jian)的(de)噴(pen)管是(shi)燃料(liao)燃(ran)燒產生的(de)熱(re)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為動能所(suo)必需的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)。噴(pen)嘴(zui)的(de)材料(liao)必須承受(shou)以下(xia)試(shi)驗:2 000 ℃~ 3 500℃高溫；熱(re)表(biao)面(mian)的(de)超(chao)高速(su)加(jia)熱(re)
罷(ba)工；高熱(re)梯(ti)度引(yin)起(qi)的(de)熱(re)應(ying)力；高壓；長期(qi)暴露(lu)在高速(su)腐(fu)蝕性(xing)氣體(ti)中等(deng)。C /C比(bi)較從(cong)復(fu)合(he)材料(liao)的(de)性(xing)能特(te)點可以看出(chu)，C /C復(fu)合(he)材料(liao)是(shi)制(zhi)造(zao)固體火(huo)箭發動機噴(pen)管的(de)理(li)想(xiang)抗燒蝕耐熱(re)材料(liao)。

3.在(zai)汽車工業中的(de)應(ying)用

汽車的(de)質(zhi)量(liang)與其(qi)油(you)耗(hao)密切(qie)相(xiang)關。碳(tan)/碳復(fu)合(he)材料(liao)制(zhi)成(cheng)的(de)各種汽車零部(bu)件(jian)可以大大減輕車重。碳(tan)/碳(tan)復(fu)合(he)材料(liao)不能廣(guang)泛(fan)應用(yong)於(yu)汽車工業的(de)主要(yao)原因是成(cheng)本太高。隨(sui)著(zhe)碳/碳(tan)復(fu)合(he)材料(liao)的(de)生產隨(sui)著(zhe)技術(shu)革(ge)新和(he)產量(liang)的(de)擴(kuo)大，該(gai)材料(liao)的(de)價(jia)格必然會(hui)下(xia)降(jiang)，它將成(cheng)為(wei)汽車工業的(de)新材料(liao)。

4.在(zai)醫學(xue)上的(de)應(ying)用

C/C復(fu)合(he)材料(liao)具(ju)有良好(hao)的(de)生物相(xiang)容(rong)性(xing)，在醫學(xue)上可(ke)用(yong)作類(lei)骨(gu)插入物和(he)人工(gong)心(xin)臟瓣(ban)膜體(ti)。彈(dan)性(xing)模量(liang)和(he)密度可以設(she)計(ji)得(de)和(he)人骨(gu)差不多，強(qiang)度高，可以用作人工(gong)骨(gu)。