碳材料綜述范文

碳材料綜述范文第一篇碳材料綜述范文第一篇“低碳環(huán)保生活”，是指生活作息時(shí)所耗用的能量要盡力減少，從而減低碳，特別是二氧化碳的排放量，從而減少對(duì)空氣的污染，減緩環(huán)境惡化，主要是從節(jié)電節(jié)氣和回收三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)改變生活細(xì)節(jié)。

溫室氣體產(chǎn)生溫室效應(yīng)讓地球發(fā)燒。多年來(lái)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的深入，大量溫室氣體，主要是二氧化碳等含碳?xì)怏w的排出，導(dǎo)致全球氣溫快速升高、氣候發(fā)生變化，這已是不爭(zhēng)的事實(shí)。從電影《2012》的地球末日預(yù)言，到哥本哈根全球氣候大會(huì)，從當(dāng)前中國(guó)西南百年一遇的大干旱，到橫掃大半個(gè)中國(guó)的沙塵暴，都給人類(lèi)敲響拯救地球的警鐘。全球?yàn)?zāi)難性氣候變化屢屢出現(xiàn)，已經(jīng)嚴(yán)重危害到人類(lèi)的生存環(huán)境和健康安全。由世界自然基金會(huì)發(fā)起的“地球一小時(shí)”環(huán)?；顒?dòng)，短短三年時(shí)間，吸引了全球6000多個(gè)城市、超過(guò)10億人參與，一股旨在保護(hù)我們賴(lài)以生存的地球家園，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的“低碳”潮流已經(jīng)開(kāi)始席卷全球。應(yīng)對(duì)氣候與環(huán)境危機(jī)。近二十年來(lái)，全球?yàn)?zāi)難性氣候變化屢屢出現(xiàn)，不僅使交通癱瘓，生產(chǎn)破壞，而且威脅著地球脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，危害到人類(lèi)的生存環(huán)境和健康安全。

有效化解能源危機(jī)。隨時(shí)可能出現(xiàn)的能源危機(jī)將對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為有效化解能源危機(jī)，我們應(yīng)在世界范圍內(nèi)拓展能源供應(yīng)的渠道?；诘吞冀?jīng)濟(jì)高效利用能源、開(kāi)發(fā)清潔能源的實(shí)質(zhì)，大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)正是化解能源危機(jī)的有效途徑。

可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。金融危機(jī)使實(shí)體經(jīng)濟(jì)受到了嚴(yán)重打擊，以低碳化能源發(fā)展為代表的低碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，不僅可以為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的振興提供支撐，其自身也可以在這一過(guò)程中找到發(fā)展機(jī)遇，特別是應(yīng)對(duì)氣候變化的低碳技術(shù)進(jìn)步將填補(bǔ)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)所需技術(shù)進(jìn)步的供需缺口。

低碳生活需改變以大量消耗能源為代價(jià)的面子消費(fèi)。對(duì)于世界第一人口大國(guó)來(lái)說(shuō)，每個(gè)人生活習(xí)慣中浪費(fèi)能源和碳排放的數(shù)量看似微小，一旦以13億人口基數(shù)計(jì)算，就是天文數(shù)字。勿以惡小而為之，勿以善小而不為，劉備的這個(gè)訓(xùn)誡同樣適合我們對(duì)低碳生活的態(tài)度。從身邊的點(diǎn)滴做起，培養(yǎng)低碳生活方式，這是個(gè)人社會(huì)責(zé)任的體現(xiàn)。

低碳——讓生活更美好拯救地球！學(xué)會(huì)低碳生活！隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增、人類(lèi)欲

世界氣候面臨越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題，二氧化碳的排放量愈來(lái)愈大，地球臭氧層正遭受前所未有的危機(jī)，全球?yàn)?zāi)難性氣候變化屢屢出現(xiàn)，已經(jīng)嚴(yán)重危害到人類(lèi)的生存環(huán)境和健康安全。這都是高碳的帶來(lái)的！所以我們一定要學(xué)會(huì)低碳生活！

“低碳生活”是提倡大家從自己的生活習(xí)慣做起，控制或者注意個(gè)人的碳排量，通過(guò)減少生活作息時(shí)所耗用能量，從而減低碳，特別是二氧化碳的排放?！暗吞忌睢?，對(duì)于我們普通人來(lái)說(shuō)，是一種態(tài)度，而不是能力，我們應(yīng)該積極提倡并去實(shí)踐“低碳生活”，注意節(jié)電、節(jié)油、節(jié)氣，從點(diǎn)滴做起，從身邊做起。

現(xiàn)在我們國(guó)家對(duì)全世界公開(kāi)承諾減排指標(biāo)，決定到2020年溫室氣體排放比2005年下降40%-45%。低碳時(shí)代已經(jīng)如約而至，正在改變著我們的生活。“低碳”就在我們身邊。

夏天，我們?cè)诩矣每照{(diào)時(shí)，不要長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)著，用了幾個(gè)小時(shí)后，就關(guān)掉，再開(kāi)電風(fēng)扇。這樣就能省50%的電；在冰箱內(nèi)放食物時(shí)，食物的量以占容積的80%為宜，用塑料盒盛水制冰后放入冷藏室，這樣能延長(zhǎng)停機(jī)時(shí)間、減少開(kāi)機(jī)時(shí)間，更節(jié)電；用微波爐加工食品時(shí)，最好在食品上加層無(wú)毒塑料膜或蓋上蓋子，這樣被加工食品水分不易蒸發(fā)，食品味道好又省電；開(kāi)車(chē)時(shí)盡量避免突然變速，選擇合適檔位，避免低檔跑高速，定期更換機(jī)油，輪胎氣壓要適當(dāng)和少開(kāi)空調(diào)。短時(shí)間不用電腦時(shí)，啟用“睡眠”模式，能耗可下降到50%以下；關(guān)掉不用的程序和音箱、打印機(jī)等外圍設(shè)備；少讓硬盤(pán)、軟盤(pán)、光盤(pán)同時(shí)工作；適當(dāng)降低顯示器的亮度。

平時(shí)我們勤動(dòng)手動(dòng)腦，也可以實(shí)現(xiàn)“低碳”。一般家庭都有很多廢棄的盒子，如肥皂盒、牙膏盒、奶盒等，其實(shí)稍加裁剪，就可以輕松將它們廢物利用，比如制作成儲(chǔ)物盒，可以在里面放茶葉包、化妝品之類(lèi)的物品；還可以利用方便面盒、罐頭瓶、酸奶瓶制作一盞漂亮的臺(tái)燈；喝過(guò)的茶葉渣，曬干做一個(gè)茶葉枕頭，既舒適還能改善睡眠……

另外，將普通燈泡換成節(jié)能燈，盡量步行、騎自行車(chē)或乘公交車(chē)出行，隨手拔下電器插頭……你看這些看似不經(jīng)意的小事，都是在為“減碳”做貢獻(xiàn)。（左圖是我設(shè)計(jì)的多次性使用便攜袋，它不僅美觀(guān)而且還實(shí)用低碳）1.隨手關(guān)燈、拔插頭，這是第一步，也是個(gè)人修養(yǎng)的表現(xiàn)；

2、每張紙都雙面打印，相當(dāng)于保留下半片原本將被砍掉的森林；

3、不坐電梯爬樓梯，省下大家的電，換自己的健康；4.綠化不僅是去郊區(qū)種樹(shù)，在家種些花草一樣可以，還無(wú)須開(kāi)車(chē)；5.完美的浴室未必一定要有浴缸；已經(jīng)安了，未必每次都用；已經(jīng)用了，請(qǐng)用積水來(lái)沖洗馬桶；

6、盡量少使用一次性牙刷、一次性塑料袋、一次性水杯、飯盒……因?yàn)橹圃焖鼈兯褂玫氖鸵彩且淮涡缘模?/p>

7、未必紅木和真皮才能體現(xiàn)居家品位；建議使用竹制家具，因?yàn)橹褡颖葮?shù)木長(zhǎng)得快；

8、婚禮儀式不是你憋足28年勁甩出的面子，更不是家底積累的PK。如今簡(jiǎn)約、低碳才更是甜蜜文明的王道；

9、可以理直氣壯地說(shuō)，衣服攢夠一桶再洗不是因?yàn)閼校菫榱斯?jié)約水電；10.把一個(gè)孩子從嬰兒期養(yǎng)到學(xué)齡前，花費(fèi)確實(shí)不少，部分玩具、衣物、書(shū)籍用二手的就好；

11、如果堵車(chē)的隊(duì)伍太長(zhǎng)，還是先熄了火，安心等會(huì)兒吧；

12、有些人，尤其是女性，洗個(gè)澡用掉四五十升水，潔癖也不用這么夸張；13.冰箱內(nèi)存放食物的量以占容積的80%為宜，放得過(guò)多或過(guò)少，都費(fèi)電；14.沒(méi)事多出去走走，“宅”是很費(fèi)電的；

15、非必要的話(huà)，盡量買(mǎi)本地、當(dāng)季產(chǎn)品，運(yùn)輸和包裝常常比生產(chǎn)更耗能；

（左圖是我設(shè)計(jì)的二氧化碳光能轉(zhuǎn)化器，它可以吸收光能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣，同時(shí)釋放能量供人類(lèi)做飯熱水等使用，他是依照植物的光合作用來(lái)設(shè)計(jì)的，綠色環(huán)保低碳。）

工業(yè)造型班朱瑞

20090530125

碳材料綜述范文第二篇低碳環(huán)保專(zhuān)題策劃稿

口播：

當(dāng)全球變暖威脅人類(lèi)生存環(huán)境，當(dāng)狂風(fēng)、暴雨、地震、高溫、嚴(yán)寒等各種極端氣候事件在全球頻繁出現(xiàn)，人們開(kāi)始意識(shí)到人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地球生態(tài)環(huán)境的巨大影響。自工業(yè)革命以來(lái)，人類(lèi)不斷消耗石油資源，產(chǎn)生大量二氧化碳，造成了全球變暖。而對(duì)森林的破壞，更加劇了全球變暖的速度。當(dāng)?shù)厍驕囟壬仙?度時(shí)，地球上只有細(xì)菌可以生存。所以保護(hù)環(huán)境刻不容緩，而低碳生活是一種時(shí)尚而又實(shí)用的方式。

所謂低碳生活就是一種綠色、健康、環(huán)保的生活方式。它呼喚人們，從生活的各個(gè)細(xì)節(jié)出發(fā)，節(jié)約地球上的有限資源，保護(hù)地球環(huán)境，關(guān)心地球健康。（攝影棚摳像背景是各種關(guān)于環(huán)保的環(huán)境災(zāi)害的畫(huà)面）

外景主持口播:200多年來(lái)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的深入與發(fā)展，大量溫室氣體，尤其是二氧化碳的排出，導(dǎo)致全球氣溫升高、氣候發(fā)生變化，這已是不爭(zhēng)的事實(shí)。12月8日，世界氣象組織提前公布的“2011年全球氣候狀況”報(bào)告指出，近10年是有記錄以來(lái)全球最熱的10年。此外，全球變暖也使得南極冰川開(kāi)始融化，進(jìn)而導(dǎo)致海平面升高。芬蘭和德國(guó)學(xué)者公布的最新一項(xiàng)調(diào)查顯示，本世紀(jì)末海平面可能升高米，直接威脅從東京到上海至新奧爾良的數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的城市居民

在人們的衣食住行各個(gè)方面，隨時(shí)都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。因?yàn)槲覀兓蚨嗷蛏俚亩荚谙闹?、煤炭、電能、水、木材等資源。一個(gè)人產(chǎn)生的溫室氣體雖少，但全人類(lèi)產(chǎn)生的總和加在一起就是一個(gè)龐大的數(shù)字。低碳減排不光是國(guó)家的事，而是關(guān)系到我們每個(gè)人的日常生活，只要我們所有人都能共同面對(duì)，那么控制全球變暖，扭轉(zhuǎn)氣候變化，也決非難事。那么普通人能做什么呢？我們先來(lái)看看在我們學(xué)校大家對(duì)低碳生活了解多少吧

采訪(fǎng)畫(huà)面：你知道什么是低碳生活嗎？

外景主持口播：大家對(duì)低碳生活有了淺層次的了解，那么在生活中大家又做了那些事情是有利和不利于低碳環(huán)保的呢？為此我們特地拍攝了大學(xué)校園男生女的典型生活。同時(shí)我們邀請(qǐng)了XXX老師和我們一起對(duì)其進(jìn)行解答。現(xiàn)在梗著我們的鏡頭一起來(lái)看看吧。

畫(huà)面資料

（拍攝具體內(nèi)容待定，分別拍攝西區(qū)男生和東區(qū)女生的生活細(xì)節(jié)）

播放畫(huà)面資料主持人一邊問(wèn)問(wèn)題老師一邊解答一邊總結(jié)低碳環(huán)保知識(shí)計(jì)算每天排碳量總結(jié)（還有一些細(xì)節(jié)問(wèn)題）

室內(nèi)口播：通過(guò)我們的鏡頭和老師的答疑解惑原來(lái)在生活中只要我們稍微注意一些就能夠過(guò)低碳生活。地球球是我們的家，我們只有一個(gè)，我們要愛(ài)護(hù)自己的家園，破壞它很容易，恢復(fù)卻太難。低碳生活是一種態(tài)度，也是一種責(zé)任，也是一種愛(ài)，你的愛(ài)更寬廣，更包容，更細(xì)致。敞開(kāi)你的心菲，讓來(lái)我們承擔(dān)一個(gè)家庭成員的責(zé)任吧。

切低碳時(shí)尚T臺(tái)秀、明星倡導(dǎo)低碳等畫(huà)面

出現(xiàn)字幕：如今低碳生活也是一種時(shí)尚潮流

能夠既時(shí)尚又能為自己的家園做貢獻(xiàn)何樂(lè)而不為呢

低碳環(huán)保我們?cè)谛袆?dòng)

碳材料綜述范文第三篇石油瀝青碳材料概述

一、高軟化點(diǎn)瀝青---高碳材料

按照瀝青軟化點(diǎn)高低分類(lèi)，當(dāng)軟化點(diǎn)≤80℃稱(chēng)低軟化點(diǎn)瀝青，光學(xué)各向同性；軟化點(diǎn)介于80℃-150℃稱(chēng)中軟化點(diǎn)瀝青，光學(xué)各向同性，又稱(chēng)預(yù)中間相瀝青；軟化點(diǎn)介于150℃-260℃稱(chēng)高軟化點(diǎn)瀝青，光學(xué)各向異性，又稱(chēng)潛中間相瀝青；軟化點(diǎn)介于260℃-372℃稱(chēng)超軟化點(diǎn)瀝青，光學(xué)各向異性，又稱(chēng)中間相瀝青。

二、鋰離子電池負(fù)極材料

（一）石油瀝青基中間相碳微球

1、簡(jiǎn)介

中間相碳微球即MCMB，用作鋰電池負(fù)極材料，具有高的質(zhì)量比容量-300mAh/g，很低的不可逆容量20mAh/g，與低成本石墨相比，顯現(xiàn)出較低的容量衰減，對(duì)要求長(zhǎng)循環(huán)和高體積比的動(dòng)力電池來(lái)說(shuō)更適合?；瘜W(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性相對(duì)較高。日本的新一代電動(dòng)車(chē)電池大多使用MCMB。

2、市場(chǎng)價(jià)格

中間相碳微球根據(jù)質(zhì)量和使用需求不同，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品市場(chǎng)上從5萬(wàn)-15萬(wàn)元/噸不等，日本JFE（日本鋼鐵工程控股公司）價(jià)格更高。

3、生產(chǎn)企業(yè)

目前國(guó)內(nèi)有能力批量穩(wěn)定生產(chǎn)高質(zhì)量中間相碳微球的企業(yè)并不多，高端的產(chǎn)品主要是國(guó)外企業(yè)壟斷。

國(guó)內(nèi)企業(yè)

--天津市貝特瑞新能源材料有限責(zé)任公司（原天津鐵誠(chéng)，屬中國(guó)寶安集團(tuán)）AGP-3系列

--杉杉科技公司CMS系列、MCP系列國(guó)外企業(yè)

--JFE、日立化學(xué)，三菱化工等日本企業(yè)

（二）高端人造石墨

1、簡(jiǎn)介

高端人造石墨，用作鋰電池負(fù)極材料，和天然石墨合計(jì)市場(chǎng)占有率高達(dá)90%，是主要的鋰離子電池負(fù)極材料。

2、市場(chǎng)價(jià)格

高端人造石墨根據(jù)終極市場(chǎng)鋰電池的應(yīng)用不同，所需的性能和質(zhì)量不同，統(tǒng)計(jì)價(jià)格不包括特殊情況，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格6-16萬(wàn)元/噸不等。

3、生產(chǎn)企業(yè)

高端人造石墨，從全球的情況看，前三甲的市場(chǎng)占有率就高達(dá)66%，國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)廠(chǎng)商有以下:--中國(guó)寶安貝特瑞新能源材料（BTR）公司--杉杉科技公司--長(zhǎng)沙海容公司據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2011年以上3家企業(yè)的產(chǎn)能總額達(dá)萬(wàn)噸，其中人造石墨占38%左右。

其他主要人造石墨生產(chǎn)企業(yè)：華鑫能源、宏遠(yuǎn)碳素、長(zhǎng)沙星城、東莞金卡本、新鄉(xiāng)遠(yuǎn)東、新鄉(xiāng)格瑞恩、青島恒源、湖州創(chuàng)亞等。

（三）石油瀝青包覆材料

1、簡(jiǎn)介

高軟化點(diǎn)瀝青包覆鋰電池負(fù)極石墨，可以進(jìn)一步提高放點(diǎn)容量，循環(huán)性能，并且降低生產(chǎn)成本。

2、生產(chǎn)企業(yè)

瀝青包覆負(fù)極材料，屬于高端材料，國(guó)內(nèi)有能力生產(chǎn)的企業(yè)并不多，主要生產(chǎn)企業(yè)，如中國(guó)寶安貝特瑞和杉杉科技等上市企業(yè)。

三、碳纖維原料-可紡纖瀝青

1、簡(jiǎn)介

世界上工業(yè)化生產(chǎn)的碳纖維按原料劃分，主要有兩大系列，一是以聚丙烯腈為原料，二是以石油瀝青或煤瀝青為原料，前者的產(chǎn)量約占碳纖維總產(chǎn)量的70%，后者約占30%。而瀝青基碳纖維又分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是通用級(jí)瀝青碳纖維，一類(lèi)是高性能碳纖維。經(jīng)瀝青的精制、紡絲、預(yù)氧化、碳化或石墨化而制得的含碳量大于92%的特種纖維，因其具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電與導(dǎo)熱等優(yōu)良性能，是航空航天工業(yè)中不可缺少的工程材料，應(yīng)用十分廣泛。

2、生產(chǎn)企業(yè)

瀝青基碳纖維屬于高端科技產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)處于起步階段，其中產(chǎn)品包括強(qiáng)度碳纖維，活性碳纖維，石墨碳纖維等主要有以下企業(yè)：鞍山塞諾達(dá)碳纖維有限公司、南通永通環(huán)?？萍加邢薰?、江蘇國(guó)正新材料科技有限公司

四、高端活性炭原料

1、簡(jiǎn)介

高端活性炭，有別于常用的竹炭，椰殼活性炭等凈水凈氣活性炭，主要用與鉛碳超級(jí)電池、超級(jí)電容器等各類(lèi)化學(xué)、物理電源，以及醫(yī)用、軍用等特殊行業(yè)的球形活性炭。具有較高的附加值。

2、市場(chǎng)價(jià)格

高端活性炭屬于國(guó)家重點(diǎn)扶持的新型高科技材料，價(jià)格根據(jù)不同的使用場(chǎng)合和要求而不同，但是普遍價(jià)格高。其中，超級(jí)電容器專(zhuān)用活性炭?jī)r(jià)格15-44萬(wàn)元/噸，瀝青基球形活性炭?jī)r(jià)格40-60萬(wàn)元/噸。

3、生產(chǎn)企業(yè)

高端活性炭在我國(guó)屬于新興項(xiàng)目，起步比較晚，目前主要是日本、韓國(guó)、美國(guó)等國(guó)家技術(shù)壟斷。代表性企業(yè)：

--日本可樂(lè)麗--日本吳羽化學(xué)

--美國(guó)Energie2（巴登-符滕堡州能源公司）由于國(guó)家對(duì)于清潔能源，環(huán)保行業(yè)的大力支持，目前國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出一批具有代表性的新型高端活性炭生產(chǎn)企業(yè)：

--江蘇國(guó)正新材料科技有限公司--新疆天富科技有限公司

五、石油瀝青其他用途

--粘結(jié)劑（鋁、鋼廠(chǎng)的電解槽等）；--轉(zhuǎn)爐增碳噴補(bǔ)爐料；

--利用中間相瀝青制備泡沫碳材料；--利用中間相瀝青制備多孔碳材料；--耐火材料中應(yīng)用；--制備高碳材料基礎(chǔ)材料。附件：

“十二五”公路建設(shè)情況表

2010年通2011年通2012年通2015年通2013-2015年通2013-2015年通車(chē)車(chē)?yán)锍誊?chē)?yán)锍誊?chē)?yán)锍誊?chē)?yán)锍誊?chē)總里程增加數(shù)年均里程增加數(shù)

華北1157813638152152154563302110東北76069258105201400034801160華東2088922064246983127665782193華中1107611851140312094269112304華南8073846396331367340401347西南86799816119381890069622321西北804310096137651900552401747合計(jì)7594485186998001393413954113182地區(qū)

綜合各省交通廳的高速公路建設(shè)計(jì)劃顯示，2013年，中國(guó)高速公路新增通車(chē)?yán)锍袒蜻_(dá)1萬(wàn)公里，去年同期為萬(wàn)公里。建設(shè)重點(diǎn)依然集中在華北、西南、華中等地，其中計(jì)劃新增里程超過(guò)500公里的省份有8個(gè)，分別為貴州、四川、內(nèi)蒙古、河北、山西、河南、湖南及福建。2013年仍為中國(guó)公路建設(shè)大年，其中華北、西南、西北個(gè)別省份道路建設(shè)規(guī)模仍有明顯增加。

中間相的概念：一般物質(zhì)若以晶體狀態(tài)存在則呈現(xiàn)光學(xué)各向異性，以液體狀態(tài)存在則呈現(xiàn)光學(xué)各向同性。但是，有一類(lèi)物質(zhì)在從晶體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w過(guò)程（或逆過(guò)程）的中間階段，能呈現(xiàn)為一種光學(xué)各向異性的混濁流體狀態(tài)，既是液體形態(tài)同時(shí)又具有晶體光學(xué)各向異性特征，結(jié)晶學(xué)中稱(chēng)之為液晶，物相學(xué)中則稱(chēng)之為中間相。中間相瀝青（液晶相瀝青）是一種由相對(duì)分子質(zhì)量為370-2000的多種扁盤(pán)狀稠環(huán)芳烴組成的混合物。

碳材料綜述范文第四篇感謝分享，很好的綜述!

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碳材料綜述范文第五篇碳/碳復(fù)合材料

碳/碳復(fù)合材料概述

摘要本文介紹了碳碳復(fù)合材料的發(fā)展、工藝、特性以及應(yīng)用。關(guān)鍵詞

碳碳復(fù)合材料制備工藝性能應(yīng)用1前言

C/C復(fù)合材料是指以碳纖維或各種碳織物增強(qiáng)，或石墨化的樹(shù)脂碳以及化學(xué)氣相沉積（CVD）所形成的復(fù)合材料。碳/碳復(fù)合材料在高溫?zé)崽幚碇筇荚睾扛哂?9%，故該材料具有密度低，耐高溫，抗腐蝕，熱沖擊性能好，耐酸、堿、鹽，耐摩擦磨損等一系列優(yōu)異性能。此外，碳/碳復(fù)合材料的室溫強(qiáng)度可以保持到2500℃，對(duì)熱應(yīng)力不敏感，抗燒蝕性能好。故該復(fù)合材料具有出色的機(jī)械特性，既可作為結(jié)構(gòu)材料承載重荷，又可作為功能材料發(fā)揮作用，適于各種高溫用途使用[1]。因而它廣泛地應(yīng)用于航天、航空、核能、化工、醫(yī)用等各個(gè)領(lǐng)域。

2碳碳復(fù)合材料的發(fā)展

碳碳復(fù)合材料是高技術(shù)新材料，自1958年碳碳復(fù)合材料問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷了四個(gè)階段：

60年代——碳碳工藝基礎(chǔ)研究階段，以化學(xué)氣相沉積工藝和液相浸漬工藝的出現(xiàn)為代表；70年代——燒蝕碳碳應(yīng)用開(kāi)發(fā)階段，以碳碳飛機(jī)剎車(chē)片和碳碳導(dǎo)彈端頭帽的應(yīng)用為代表；80年代——碳碳熱結(jié)構(gòu)應(yīng)用開(kāi)發(fā)階段，以航天飛機(jī)抗氧化碳碳鼻錐帽和機(jī)翼前緣的應(yīng)用為代表；

90年代——碳碳新工藝開(kāi)發(fā)和民用應(yīng)用階段，致力于降低成本，在高性能燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)航天器和高溫爐發(fā)熱體等領(lǐng)域的應(yīng)用。

由于碳碳具有高比強(qiáng)度、高比剛度、高溫下保持高強(qiáng)度，良好的燒蝕性能、摩擦性能和良好抗熱震性能以及復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)今，碳碳復(fù)合材料在四大類(lèi)復(fù)合材料中就其研究與應(yīng)用水平來(lái)說(shuō)，僅次于樹(shù)脂基復(fù)合材料，優(yōu)先于金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料，已走向工程應(yīng)用階段。從技術(shù)發(fā)展看，碳碳復(fù)合材料已經(jīng)從最初階段的兩向碳碳復(fù)合材料發(fā)展為三向、四向等多維碳碳復(fù)合材料；從單純抗燒蝕碳碳復(fù)合材料發(fā)展為抗燒蝕—抗侵蝕和抗燒蝕—抗侵蝕—穩(wěn)定外形碳碳復(fù)合材料；從但功能材料發(fā)展為多功能材料。目前碳碳復(fù)合材料面對(duì)的最主要問(wèn)題是抗氧化問(wèn)題[2]。

3碳碳復(fù)合材料的制備加工工藝[3]

C/C復(fù)合材料的制備工藝:碳纖維的選擇→胚體的預(yù)制成型→胚體的致密化處理→碳碳復(fù)合材料的高溫?zé)崽幚恚ㄈ鐖D）碳纖維的選擇

CF的選擇可以改變碳碳復(fù)合材料的力學(xué)和熱力學(xué)性能。纖維的選擇主要依賴(lài)于成本、織物結(jié)構(gòu)、性能及纖維的工藝穩(wěn)定性。

常用CF有三種，即人造絲CF,聚丙烯腈(PAN)CF和瀝青CF。

坯體的預(yù)制成型

坯體的成型是指按產(chǎn)品的形狀和性能要求先把CF預(yù)先成型為所需結(jié)構(gòu)形狀的毛坯，以便進(jìn)一步進(jìn)行C/C復(fù)合材料的致密化處理工藝。

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碳/碳復(fù)合材料

短纖維增強(qiáng)的坯體成型方法有壓濾法、澆鑄法、噴涂法、熱壓法。

連續(xù)長(zhǎng)絲增強(qiáng)的坯體，有兩種成型方法，一是采用傳統(tǒng)增強(qiáng)塑料的成型方法，預(yù)浸布、層壓、鋪層、纏繞等方法做成層壓板，回旋體和異形薄壁結(jié)構(gòu)。另一種方法編織技術(shù)。

體的致密處理化

C/C復(fù)合材料坯體致密化是向坯體中引入碳基體的過(guò)程，實(shí)質(zhì)是用高質(zhì)量的碳填滿(mǎn)CF周?chē)目障叮垣@得結(jié)構(gòu)、性能優(yōu)良的C/C復(fù)合材料。最常用的有液相浸漬工藝和化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝。

液相浸漬工藝

液相浸漬工藝是制造C/C復(fù)合材料的一種主要工藝，它是將各種增強(qiáng)坯體和樹(shù)脂或?yàn)r青等有機(jī)物一起進(jìn)行浸漬，并用熱處理方法在惰性氣氛中將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為碳的過(guò)程。浸漬劑有樹(shù)脂和瀝青，浸漬工藝包括低壓、中壓和高壓浸漬工藝。

（1）基本原理

樹(shù)脂、瀝青含碳有機(jī)物受熱后會(huì)發(fā)生一系列變化。以樹(shù)脂為例:樹(shù)脂體膨脹→揮發(fā)物（殘余溶劑、水分、氣體等）逸出→高分子鏈斷、自由基形成→芳香化，形成苯環(huán)→芳香化結(jié)構(gòu)增→結(jié)晶化，堆積成平行碳層→堆積繼續(xù)增長(zhǎng)→無(wú)規(guī)則碳或部分石墨化碳。

（2）樹(shù)脂系統(tǒng)的選擇

為使樹(shù)脂在熱解過(guò)程中盡可能多的轉(zhuǎn)變?yōu)樘记也怀霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷，要求樹(shù)脂、瀝青等含碳有機(jī)物應(yīng)具備下列特性:①殘?zhí)悸矢?。②碳化時(shí)應(yīng)有低的蒸汽壓。③碳化不應(yīng)過(guò)早地轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)硬的固態(tài)。④化后樹(shù)脂、瀝青的熱變形溫度高。⑤固化、碳化時(shí)不易封閉坯體的孔隙通道。

（3）液相浸漬法工藝

工藝過(guò)程是:浸漬→碳化→石墨化。經(jīng)過(guò)這些過(guò)程后，C/C復(fù)合材料制品仍為疏松結(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有大量孔隙空洞，需反復(fù)進(jìn)行浸漬→碳化等過(guò)程使制品孔隙逐漸被充滿(mǎn)，達(dá)到所需要的致密度。為了使含碳有機(jī)物盡可能多地滲入到纖維束中去，可采用加壓浸漬→加壓碳化工藝（如［4］下圖）。

液相浸漬法采用常規(guī)的技術(shù)容易制得尺寸穩(wěn)定的制品，缺點(diǎn)是工藝繁雜，制品易產(chǎn)生顯微裂紋，分層等缺陷。

化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝

CVD工藝是最早采用的一種C/C復(fù)合材料致密化工藝，其過(guò)程為把CF坯體放入專(zhuān)用CVD爐中，加熱至所要求的溫度，通入碳?xì)錃怏w，這些氣體分解并在坯體內(nèi)CF周?chē)障吨谐练e碳(如圖[4]）。

（1）基本原理

碳?xì)錃怏w（如CH4、C2H6、C3H3、C2H4）等受熱時(shí)，形成若干活性基，與CF表面接觸時(shí)，就沉積出碳，以甲烷為例

CH4+△Q→C+2H2式中△Q為裂解必需的，由外部加入的能量。

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碳/碳復(fù)合材料

CVD法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，坯體的開(kāi)口孔隙很多，增密的程度便于精確控制，易于獲得性能良好的C/C復(fù)合材料。缺點(diǎn)是制備周期太長(zhǎng)，生產(chǎn)效率很低。

（2）CVDC/C復(fù)合材料的基本方法

CVD法包括等溫法、熱梯度法、壓差法、脈沖法等。

①等溫法:即將坯體放在等溫適壓的環(huán)境下，讓碳?xì)錃怏w不斷地從坯體表面流過(guò)，靠氣體的擴(kuò)散作用，反應(yīng)氣體進(jìn)入樣品孔隙內(nèi)進(jìn)行沉積，其特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，但周期長(zhǎng)，制品易產(chǎn)生表面涂層，密度不高。

②熱梯度法:在坯體內(nèi)外表面形成一定溫度差，讓碳?xì)錃怏w在坯體低溫表面流過(guò)，依靠氣體擴(kuò)散作用，反應(yīng)氣體擴(kuò)散進(jìn)孔隙內(nèi)進(jìn)行沉積，反應(yīng)氣體先接觸低溫表面，樣品里側(cè)出現(xiàn)大量沉積，表面很少或不沉積，隨著沉積過(guò)程的進(jìn)行，坯體里側(cè)被致密化，內(nèi)外表面溫差越來(lái)越小，沉積逐漸外移，最終得到里外完全致密的制品。此法周期較短，制品密度較高，但重復(fù)性差，不能在同一時(shí)間內(nèi)沉積不同坯體和多個(gè)坯體，坯體的形狀也不能太復(fù)雜。

③壓差法:壓差法是均熱法的一種變化，是在沿坯體厚度方向上造成的一定的氣體壓力差，反應(yīng)氣體被強(qiáng)行通過(guò)多孔坯體。此法沉積速度快，沉積滲透時(shí)間較短，沉積的碳均勻，制品不易形成表面涂層。

④脈沖法:此法改進(jìn)了的均熱法，在沉積過(guò)程中，利用脈沖閥交替地充氣和抽真空，抽真空過(guò)程有利于氣體反應(yīng)產(chǎn)物的排除。由于脈沖法能增加滲透深度，故適合于C/C復(fù)合材料后期致密化。

碳碳復(fù)合材料的高溫?zé)崽幚?/p>

根據(jù)使用要求，經(jīng)常需要對(duì)致密化的C/C復(fù)合材料進(jìn)行高溫?zé)崽幚恚Ｓ脺囟葹?650～2800℃（如果溫度超過(guò)2000℃也稱(chēng)石墨化處理），其目的是使C/C復(fù)合材料中的N、H、O、K、Na、Ca等雜質(zhì)元素逸出；使碳發(fā)生晶格結(jié)構(gòu)的變化，調(diào)節(jié)和改善某些性質(zhì)；緩解沉積過(guò)程中形成的應(yīng)力。制品在致密化過(guò)程中進(jìn)行熱處理，是為了開(kāi)啟其中的孔洞，形成便于進(jìn)一步增密的結(jié)構(gòu)。

4碳碳復(fù)合材料的性能

物理性能

C/C復(fù)合材料在高溫?zé)崽幚砗蟮幕瘜W(xué)成分，碳元素高于99%，像石墨一樣，具有耐酸、堿和鹽的化學(xué)穩(wěn)定性。其比熱容大，熱導(dǎo)率隨石墨化程度的提高而增大，線(xiàn)膨脹系數(shù)隨石墨化程度的提高而降低等。

力學(xué)性能

C/C復(fù)合材料的力學(xué)性能主要取決于碳纖維的種類(lèi)、取向、含量和制備工藝等。單向增強(qiáng)的C/C復(fù)合材料，沿碳纖維長(zhǎng)度方向的力學(xué)性能比垂直方向高出幾十倍。C/C復(fù)合材料的高強(qiáng)高模特性來(lái)自碳纖維，隨著溫度的升高，C/C復(fù)合材料的強(qiáng)度不降反升，比室溫下的強(qiáng)度還要高。強(qiáng)度最低的C/C復(fù)合材料的比強(qiáng)度也較耐熱合金和陶瓷材料的高。

C/C復(fù)合材料的斷裂韌性比碳材料高，表現(xiàn)為逐漸破壞。經(jīng)表面處理的碳纖維與基體碳之間結(jié)合強(qiáng)度強(qiáng)，呈現(xiàn)脆性斷裂。而未經(jīng)表面處理的碳纖維與基體碳之間結(jié)合強(qiáng)度低，呈現(xiàn)非脆性斷裂方式。

熱學(xué)及燒蝕性能

C/C復(fù)合材料導(dǎo)熱性能好、熱膨脹系數(shù)低，熱沖擊能