碳(tan)碳(tan)復合(he)材(cai)料在(zai)軍(jun)事方面(mian)的(de)運(yun)用(yong)遠比(bi)我們(men)知(zhi)道的(de)多，捷(jie)誠石(shi)墨就帶(dai)大(da)家裏了(le)解其(qi)中之(zhi)壹，固(gu)體火(huo)箭上碳(tan)碳(tan)發動機噴(pen)管(guan)。

       固(gu)體火箭發動機的(de)噴(pen)管(guan)是換(huan)能(neng)器(qi)，它(ta)將(jiang)殼(ke)體(ti)內裝藥的化學能(neng)轉(zhuan)變為(wei)動能(neng)，裝藥(yao)燃(ran)燒(shao)後產(chan)生(sheng)的(de)高溫高(gao)壓(ya)氣體(ti)經(jing)收斂(lian)擴(kuo)散(san)從噴管(guan)以馬赫數(shu)為(wei)3.0~4.5超(chao)音速(su)噴出，從而產(chan)生(sheng)推(tui)力，推(tui)動火箭飛行(xing)。固體(ti)火(huo)箭噴管(guan)由於要承(cheng)受(shou)高(gao)達(da)3500℃的(de)燃(ran)氣溫度(du)，5~15MPa的壓(ya)力(li)，且(qie)液、固(gu)體(ti)粒(li)子沖(chong)刷(shua)，高(gao)溫燃(ran)氣(qi)的化學腐(fu)蝕(shi)，因而(er)工作環境極為(wei)嚴酷。由於沒有(you)冷卻系統(tong)，燃(ran)氣的高溫必須(xu)由其自(zi)身(shen)承(cheng)擔，特(te)別(bie)是喉襯部(bu)分(fen)工作(zuo)環境最(zui)為(wei)惡劣(lie)，且(qie)要求(qiu)其尺(chi)寸不(bu)能(neng)因燒(shao)蝕(shi)沖(chong)刷(shua)而(er)變化。否則(ze)喉徑變大(da)，壓(ya)力(li)隨(sui)之(zhi)下(xia)降(jiang)，而壓(ya)力下(xia)降(jiang)，推(tui)力則(ze)下(xia)降(jiang)，這(zhe)是(shi)不(bu)能(neng)允(yun)許的(de)。

　　在(zai)50年(nian)代(dai)的(de)第壹代(dai)噴(pen)管多采用(yong)高(gao)強(qiang)石(shi)墨作(zuo)為(wei)喉襯。在(zai)60年(nian)代(dai)以“民兵”導彈作為(wei)代(dai)表的噴(pen)管多(duo)采(cai)用(yong)鎢滲銅、滲銀材料作為(wei)喉襯。到(dao)了70年(nian)代(dai)末(mo)以MX導彈（圖1）為(wei)代(dai)表的噴(pen)管多(duo)采(cai)用(yong)C/C材(cai)料作為(wei)喉襯材(cai)料，而到(dao)了(le)80年(nian)代(dai)由於C/C材(cai)料制造技術的進步，以三步叉戟導(dao)彈為(wei)代(dai)表，大(da)部(bu)分(fen)戰(zhan)略(lve)導彈都采(cai)用了(le)C/C喉襯、C/C擴(kuo)散(san)段(duan)等材(cai)料。到了(le)90年(nian)代(dai)C/C螺釘、C/C銷(xiao)釘、C/C鎖(suo)片(pian)等C/C制品陸(lu)續(xu)應(ying)用於固體(ti)火(huo)箭的噴(pen)管。

        C/C喉襯密(mi)度(du)低(di)，約(yue)為(wei)1.75~1.90g/cm3，與鎢滲銅喉襯相比為(wei)其的(de)1/8~1/10（其密(mi)度(du)為(wei)17.6g/cm3）。其可根(gen)據不(bu)同(tong)的(de)要求(qiu)進行(xing)設計(ji)，其斷裂因(yin)子為(wei)石(shi)墨的(de)10~20倍，膨脹(zhang)系(xi)數小(xiao)，在(zai)2000~2400℃僅為(wei)4~5×10^-6/℃，導熱(re)系數可根(gen)據密(mi)度(du)調節，可耐(nai)3800~4000℃的高(gao)溫，抗(kang)氫氣、壹(yi)氧化碳(tan)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)的腐蝕(shi)，在(zai)星角裝(zhuang)藥的(de)發動機中喉襯燒(shao)蝕均勻，無腐(fu)蝕(shi)臺階、凹坑(keng)，更可貴(gui)的(de)是(shi)在(zai)2500℃以下(xia)隨(sui)著溫度(du)的升(sheng)高(gao)強(qiang)度(du)上升(sheng)，這(zhe)是(shi)其(qi)它(ta)材料無可比(bi)擬的。

        C/C喉襯的(de)復合(he)工(gong)藝有(you)化學氣(qi)相沈積(ji)，液(ye)態(tai)樹(shu)脂瀝青(qing)浸漬、碳(tan)化，化學液(ye)氣(qi)相沈積(ji)。碳(tan)化方法有(you)中壓(ya)碳(tan)化、高壓(ya)碳(tan)化。高溫處(chu)理方法有(you)真空石(shi)墨化、充氣保(bao)護(hu)石(shi)墨化。這(zhe)些方法可交(jiao)義使用和循環使用，從而達(da)到預(yu)定(ding)的(de)熱物(wu)理、機械(xie)和動(dong)態(tai)燒(shao)蝕性能(neng)指(zhi)標。  
 
        C/C喉襯的(de)成型(xing)工藝有(you)多種方法，如(ru)整(zheng)體(ti)碳(tan)氈(zhan)、碳(tan)布預(yu)氧(yang)氈(zhan)疊層針(zhen)刺、三維(wei)編織(zhi)、四(si)維(wei)軟(ruan)硬混編(bian)、四向(xiang)軟(ruan)編、四(si)向(xiang)硬編(bian)等，其(qi)編(bian)織密(mi)度(du)為(wei)0.6~0.9g/cm3，碳(tan)氈(zhan)密(mi)度(du)0.12~0.15/cm3。根(gen)據要求(qiu)不同(tong)可預(yu)先(xian)設(she)計(ji)編織體(ti)的各向(xiang)纖維(wei)含量。

　　從事固(gu)體火(huo)箭發動機研制生(sheng)產(chan)的國家從70年(nian)代(dai)初(chu)陸(lu)續(xu)采(cai)用了C/C喉襯。C/C喉襯的(de)使用使發動機的(de)沖(chong)質(zhi)比、可靠性大(da)幅(fu)度(du)提高。同(tong)時(shi)從小尺(chi)寸的(de)喉襯逐(zhu)漸(jian)過渡到大(da)型(xing)喉襯。壹(yi)開始C/C喉襯內徑僅為(wei)60~80mm，主要用(yong)於星系小(xiao)型(xing)發動機，進(jin)而(er)達(da)到中100~200mm。


　　到(dao)了90年(nian)代(dai)，以法國阿裏安(an)5號為(wei)代(dai)表的固(gu)體火(huo)箭噴管(guan)大(da)型(xing)C/C喉襯內徑尺寸達(da)900mm，外(wai)徑達(da)1060mm，說明具(ju)備了制備大(da)型(xing)C/C喉襯的(de)能(neng)力。作(zuo)者(zhe)在(zai)俄羅(luo)斯(si)看(kan)到(dao)的(de)C/C喉襯內徑達800mm，外徑1000mm，與(yu)法國水平相當。我國從70年(nian)代(dai)將(jiang)C/C喉襯應(ying)用於固(gu)體(ti)火箭發動機。到(dao)目(mu)前為(wei)止(zhi)，戰(zhan)略(lve)導彈及大(da)部(bu)分(fen)遠射(she)程戰(zhan)術導彈、星系發動機都(dou)使用了C/C喉襯，其(qi)性能(neng)與先(xian)進(jin)國家水平相近尚有(you)差距(ju)。以1999年(nian)8月(yue)我國固(gu)體(ti)戰(zhan)略(lve)導彈試飛(fei)成功為(wei)標誌(zhi)，說明差距(ju)已縮小(xiao)。

　　以上這(zhe)些C/C喉襯都(dou)使用了高於(yu)或(huo)相當於(yu)T300性(xing)能(neng)的碳(tan)纖維(wei)，多為(wei)3K、6KPAN基碳(tan)纖維(wei)。C/C喉襯對(dui)碳(tan)纖維(wei)的要求(qiu)，不僅(jin)對(dui)強(qiang)度(du)、模量有(you)要求(qiu)且對(dui)碳(tan)纖維(wei)的斷裂伸(shen)長(chang)、含碳(tan)量有(you)較高的(de)要求(qiu)。從提高喉襯抗(kang)熱震(zhen)能(neng)力考慮(lv)，希望(wang)碳(tan)纖維(wei)有(you)高的導(dao)熱(re)系數和(he)低(di)的膨脹(zhang)系(xi)數。更多(duo)碳(tan)碳(tan)復合(he)材(cai)料信息(xi)可查看(kan)http://youtv.com.cn/