关于碳/碳复合材料，这些知识你需要了解
碳/碳复合材料是以碳纤维为增强相的碳基复合材料，是目前极少数可以在2000 ℃以上保持较高力学性能的材料，它具有低比重、高比强、高比模、低热膨胀系数、耐热冲击以及耐烧蚀等优异性能，是新材料领域重点研究和开发的一类战略性高技术材料。
图片来源：鲁航公司
碳/碳复合材料的传统制备工艺主要包括树脂/沥青浸渍裂解和等温化学气相渗积。为提高该材料的致密化效率和性能，后续发展了热梯度化学气相渗积、限域变温化学气相渗积、液相气化渗积等高效成型工艺。碳/碳复合材料的性能与其碳纤维预制体结构、基体碳组织结构和界面结构息息相关，性能可设计性强。针对碳/碳复合材料高温易氧化、抗烧蚀性能不足等高温应用的瓶颈问题，液相浸渍裂解超高温陶瓷基体改性与包埋、化学气相沉积、等离子喷涂等抗氧化涂层技术得到快速发展，近年来取得了显著成果。
碳/碳复合材料在航空、航天、兵器及民用领域具有诱人的应用前景，已用于航天战略导弹端头、空天飞行器头锥、机翼前缘、热结构舱段，导弹发动机燃烧室、扩张段、喉衬以烧蚀环、防热/隔热部件，飞机制动盘，兵器火箭弹喉衬、喷管等。在高温炉发热体、生长单晶炉坩埚、高温紧固件等民用领域业已应用。近年来，国防科技的快速发展对低烧蚀抗氧化碳/碳复合材料提出了耐更高温度、更高速度和更长时间的极端要求，包括先进航空航天器及其东丽系统研发的高温构件及多种高新武器装备的关键部件，民用领域特种耐热和耐磨部件升级换代也有迫切需求，在这些方面，还存在较多关键技术尚待突破。（来源：碳/碳复合材料）
图片来源：超码科技
科研方面
我国于20世纪70年代开始进行碳/碳复合材料的研究工作，国内的主要研究机构有航天四院43所、航天一院703所、西北工业大学、中南大学、中科院金属研究所、山西煤炭化学研究所、上海纺织科学研究院等。在众多科研人员的共同努力下，我国碳/碳复合材料研究取得了长足的进步和瞩目的成绩，在碳/碳复合材料的高校致密化工艺、基体碳织构控制、疲劳行为、抗氧化涂层、陶瓷基体改性和碳/碳复合材料连接等方面均取得了较多的科研成果，并由此推动了国产碳/碳复合材料在众多领域的应用，尤其在喷管、喉衬、弹头防热和飞机制动盘等方面取得了成功应用。
021
政策支持
工信部—《重点新材料首批次应用示范指导目录（2019年版）》
航空制动用碳/碳复合材料：密度≥1.80g/cm3，抗压强度≥140MPa，抗弯强度≥120MPa，层间剪切强度≥12MPa，高能刹车（能流密度≥3000kW/m2，面积能载≥60MJ/m2），摩擦系数≥0.15。
应用领域：航空
高温炉用碳/碳复合材料：密度≥1.5g/cm3，抗压强度≥150MPa，抗弯强度≥100MPa，导热系数≤0.16W/m·K。
应用领域：粉末冶金、太阳能单晶、多晶铸锭
企业方面
01
博云新材
博云新材（湖南博云新材料股份有限公司）为A股上市企业，是由中国工程院院士、原中南大学校长、博士生导师黄伯云教授创建，汇聚国内粉末冶金复合材料领域优秀专家学者团队组建的高新技术企业。公司主要从事粉末冶金和炭/炭复合材料航空刹车副、航天及民用炭/炭复合材料产品、高性能模具材料、飞机机轮及刹车系统、稀有金属超细粉体材料、粉末冶金专业设备等产品的研究、开发、生产和销售。
2020年半年度业绩报告预告：预计2020年1-6月归属于上市公司股东的净利润盈利:0万元至300万元，同比上年增长：100%至141.24%，扭亏。
02
北摩高科
北摩高科（北京北摩高科摩擦材料股份有限公司）为A股上市企业，主营业务为事军、民两用航空航天飞行器起落架着陆系统及坦克装甲车辆、高速列车等高端装备刹车制动产品的研发、生产和销售。系军工领域高端装备制造的国家级高新技术企业，属于国家重点扶持的战略新兴产业。
2020年半年度业绩报告预告：预计上半年净利润为1亿元-1.2亿元，同比增长67%-101%；此前预计上半年净利润为6600万-6900万元，同比增长10%-15%。
03
金博股份
金博股份（湖南金博碳素股份有限公司）为科创板上市企业，公司主要从事先进碳基复合材料及产品的研发、生产和销售，是一家具有自主研发和持续创新能力的国家火炬计划重点高新技术企业，拥有“碳/碳复合材料低成本制备技术湖南省工程研究中心”。
2020年5月18日，金博股份（688598.sh）登陆科创板，在碳基复合材料领域深耕15年后迎来高光时刻。2017至2019年，金博股份营业收入分别为1.42亿元、1.8亿元、2.4亿元；净利润分别为2896.87万元、5391.39万元、7767.25万元。
04
西安超码科技有限公司
西安超码科技有限公司肇始于西安航天复合材料研究所于1999年建立的炭摩擦材料厂，于2005年正式成立。历经数次股权变更，现为中国航天科技集团有限公司下属陕西中天火箭技术股份有限公司的全资子公司。
超码科技专业从事炭/炭、炭/陶复合材料制品的系列化与多元化生产。公司下设田王、蓝田两大生产基地，主要从事摩擦材料、炭/炭热场材料等主营业务的科研生产，产品覆盖航空、航天、运输、光伏、电子等众多领域。
05
烟台鲁航炭材料科技有限公司
烟台鲁航炭材料科技有限公司是一家集科研、生产为一体的高新技术企业，是我国炭/炭复合材料飞机刹车盘和炭/炭高温热场材料的主要制造商之一。
鲁航公司以炭/炭复合材料研发、生产为主攻方向，先后取得发明和实用新型专利13项；成功为多种国产飞机配套生产炭刹车盘；在国内率先开展民用客机炭刹车盘国产化和维修，是中国民航批准的炭刹车盘维修单位，取得了B757、A300/310/320、BAe146等机型炭盘维修许可证，其中A318/A319/A320系列炭刹车盘国产化项目已于2011年完成飞行试验并获得中国民用航空局颁发的零部件制造人（PMA）批准书。
为了更好的了解碳/碳复合材料行业发展，DT新材料联合材视特邀中南大学炭/炭复合材料研究所黄启忠教授，为大家介绍介绍炭/炭复合材料最新的制备、结构、性能、现状和发展方向，已经取得的应用和将要产生的应用，使炭/炭复合材料更好地服务于相关行业。