Composite carbone-carbone – le matériau existant avec la meilleure résistance à haute température

Composite carbone-carbone (C-c composite) est un composite avec du carbone comme matrice et fibre de carbone ou ses produits (feutre de carbone ou tissu de carbone) comme renfort, il est donc également connu sous le nom de composite de fibre de carbone (CFC). La matrice de carbone peut être du carbone pyrolytique obtenu par dépôt chimique en phase vapeur, ainsi que des carbones de résine préparés par carbonisation et graphitisation de résines synthétiques ou d'asphalte.

Le composite carbone-carbone est divisé en types 2D, 2.5D et 3D par direction de tissage. Il dispose d'une faible densité (< 2.0 g/cm³), De haute résistance, module spécifique élevé, conductivité thermique élevée, bas coefficient d'expansion, bonne représentation de fraction, excellente résistance de choc thermique et stabilité dimensionnelle élevée. Il est l'un des rares matériaux alternatifs pour les applications 1650 °C ci-dessus et est donc considéré comme l'un des matériaux à haute température les plus prometteurs. Il est largement utilisé dans les domaines de l'aérospatiale, l'énergie nucléaire, chimique et pharmaceutique, et sert de matériaux de disque de frein d'avion, buses de moteur de fusée, composants structurels de drone, supports de matériaux dans le processus de traitement thermique, lits de four, plaques porteuses, plaques de protection de forme irrégulière, boulons et écrous, etc.

• Propriété physique
  Après traitement à haute température, le composite carbone-carbone a une teneur élevée en carbone (> 99%), une faible densité et une bonne propriété mécanique. Comme le carbone a un point de fusion élevé et une excellente résistance à haute température, à la corrosion et aux chocs thermiques, le composite carbone-carbone a une excellente résistance aux acides, aux bases et aux sels.
• Propriété mécanique
  Le composite carbone-carbone a une bonne résistance et une propriété mécanique du module élastique, une excellente résistance à l'usure et à la déchirure.
• Stabilité à haute température
  Le composite carbone-carbone peut résister à 2500 °C haute température. Il est insensible aux contraintes thermiques et présente une bonne résistance ablative.
• Propriété chimique
  La différence entre la fibre de carbone et les matériaux métalliques est que la fibre de carbone est un matériau non métallique. Par conséquent, les matériaux en fibre de carbone ont une faible activité électrochimique, une résistance à la corrosion exceptionnelle et des propriétés anti-vieillissement, et peuvent s'adapter à une variété d'environnements de travail et prolonger la durée de vie des produits en fibre de carbone.

Évaluation complète du rendement. Les composites carbone-carbone sont 42% plus légers que ceux des composites en aluminium, 3 fois plus légers que ceux des composites en titane, 4–5 fois plus légers que ceux des composites en acier. En outre, sa résistance à la traction est 7–9 fois plus élevée que celle des matériaux en acier et a la bonne résistance de choc thermique, la résistance à hautes températures et la résistance froide. Les composites carbone-carbone ont peu de processus de production et économisent les coûts de matériaux et de fabrication, sûrs et fiables.