碳纤维行业150页深度研究报告：高端制造业换装首选材料(18)

按照纤维在陶瓷基体中的排布方式的不同，可将其分为纤维单向增强及纤维多 向增强复合材料。 单向长纤维增强复合材料具有各向异性，一般具有良好的抗热震性能，因 而在航天器放热部位有着广泛的应用前景。多向长纤维增强复合材料在多个维度上具备均有较高的性能，可用于平板 构件或者曲率半径较大的壳体构件。 短纤维增强复合材料具有一定的各向异性，可制作高性能的复合材料。

陶瓷基复合材料的制造通常分增强体材料掺入未固结的基体材料及基体固结两 个步骤，普遍采用的技术是料浆浸渍工艺后再热压烧结。 连续纤维增强陶瓷基复合材料的主要制造方法有料浆浸渍及热压烧结、原 位化学反应法、直接氧化沉积法、先驱体热解法、熔融浸熔法和反应烧结 法。短纤维增强陶瓷基复合材料的制作流程可以包括为：短纤维分散→纤维与 基体材料混合→成型→烧结→制品。成型方法常采用加压渗透法、反应烧 结、热等压烧结、微波烧结等。 碳纤维陶瓷基复合材料具有两个主要缺点。其一是，大多数多晶陶瓷纤维的热 稳定性太低，无法在高于 1200℃的温度下使用；其二是，用碳纤维或碳间相制成的 碳纤维陶瓷基复合材料的抗氧化性低。针对第一个缺点，大多数从基体类别及工艺 进行改进，而第二个缺点则可从碳纤维的改性、基体的抗氧化、界面层的抗氧化和 表面涂层切入进行改善。
2.1.4 碳纤维 碳材料：超高温下结构-功能一体化材料
C/C 复合材料是一类以碳纤维为增强体骨架、以碳为基体经过液相法或气相法 制备而成的复合材料。它不仅具有炭素材料优异的耐烧蚀、高温强度高等特点，而 且具有纤维增强复合材料可设计性强，优异的力学、热物理和抗热冲击性能，是唯 一能够在 2500℃以上保持较高机械性能的材料。自 1958 年被首次发现至今，C/C 复 合材料以其突出的综合性能，一直被认为航空航天领域首选的高温热防护材料，被 广泛应用于战略导弹弹头端头、发动机喷管、航天飞机鼻锥/前缘、高超声速飞行器 鼻锥等关键热端部件。