01 剎車材料

在C/C復合材料的基礎上加入碳化硅陶瓷所得到的碳陶復合材料，與C/C復合材料相比，碳陶復合材料的抗氧化性和摩擦系數得以提高，而且摩擦性能對外界環境介質（霉菌和油污、潮濕等）不敏感。因此，相較于C/C復合材料，碳陶復合材料用作剎車材料則更是錦上添花。

碳碳材料與碳陶材料性能對比

碳/陶復合材料是近年發展起來的一種高性能剎車材料，是剎車片中的“貴族”，具有密度低、強度高、摩擦性能穩定、摩擦量小、制動比大、熱容量大、耐磨損、耐腐蝕、使用壽命長等突出優點，綜合性能是一般半金屬剎車片所不能比擬的。因此，碳陶剎車材料在高速列車、汽車、飛機等領域具廣闊應用前景。

布雷博剎車系統

02 超高溫抗氧化熱防護材料——航天航空的關鍵技術

高超聲速飛行器特有的“長時飛行、大氣層再入、跨大氣層飛行”工作條件，使得其對機翼前緣、鼻錐和燃燒室等關鍵部件對熱防護要求極其苛刻，因而超高溫抗氧化熱防護結構材料成為制約高超聲速飛行器的主要關鍵技術之一。

高溫難熔材料的熔點

目前常用的三類高溫材料均難以滿足使用要求。C/C復合材料高溫下仍具有高強度、高模量、良好的斷裂韌性和耐磨性能，是理想的高溫工程結構材料。但其抗氧化性能差，在370℃以上氧化環境中就會發生氧化。現有難熔金屬材料使用溫度低、且高溫下強度急劇下降。陶瓷材料熔點高、抗氧化性能好，但脆性大，難以制作復雜熱結構部件。

而在C/C復合材料中加入SiC陶瓷來對其進行改性，得到的C/C－SiC碳陶復合材料不僅具備C/C復合材料的優異性能，還解決了C/C復合材料抗氧化性能差的問題。因此，C/C－SiC碳陶復合材料可解決困擾高超聲速飛行器等新型武器技術發展面臨的問題。

03 密封材料

在航天、航空和其它高溫工程中，用于機械密封的材料往往要承受高轉速、高比壓和高摩擦速率以及由此而引起的高摩擦熱，摩擦面的溫度值可以高達700℃～1000℃。普通石墨材料很難適應如此苛刻的工況條件。

為了研制能滿足航天、航空及現代高溫技術要求流體機械密封的材料，多年來國內外學者進行了大量的探索性研究，并取得了顯著效果。其中以SiC、B4C、CrC等陶瓷粒子彌散增強石墨材料，對提高復合材料的機械強度、耐磨性和耐高溫空氣氧化能力都很有效果。其中BN具有與B4C類似的耐高溫(空氣)氧化性，可以降低碳和氧的反應動力，具有與石墨類似的六角形晶體結構，也具有優良的自潤滑性能。且自潤滑性能不像石墨材料那樣依賴于氣、液介質的存在，能適應高溫干磨工況條件。另外，相似的六角形晶體結構BN與石墨復合材料具有良好的結構相容性，并使此類復合材料兼具各自的優點。

04 絕緣體秒變導電體材料

陶瓷材料中，除ZrO2等在高溫條件下具有導電功能外，其它陶瓷如Al2O3、MgO、SiO2、CaO等都是電的絕緣體，因此這些材料的應用受到一定的限制。而碳／陶復合材料這種新型無機非金屬材料卻具有導電的性能，且在電火花電極材料、工業加熱、學校烘干系統、家庭取暖等領域得到廣泛的應用。

碳/陶復合材料的制備

在C/C-SiC炭陶復合材料的制備過程中，一般先采用化學氣相沉積法（CVD）或樹脂浸漬/裂解法等較為成熟的工藝制備出具有一定孔隙率的C/C胚體，再通過其他方法引入SiC基體取代部分C基體。SiC基體的引入方法通常有四種：

（1）氣相法，如化學氣相滲透法（CVI）；

（2）液相法，如先驅體浸漬裂解法（PIP）和反應熔體浸滲法（RMI）；

（3）陶瓷化法，如泥漿浸漬-熱壓燒結工藝；

（4）組合工藝，如CVI+PIP、CVI+RMI、PIP+RMI等。