C/C复合材料是先进空天飞行器及其动力更系统等重大工程不可或缺的战略性材料。C/C复合材料复合材料同时兼具碳纤维的优异的力学性能，在航天、航空、化工领域、核工业等具有广泛的应用价值。尤其是碳/碳复合材料应用于飞行器的高温防热部位，如头锥，等尖端部位。同时也能用于火箭的发动机喉衬等部位。

　　碳/碳复合材料根据碳纤维编制的方式不同，主要有2D碳/碳复合材料，2.5D碳/碳复合材料以及高性能的3D碳/碳复合材料，密度从0.2g/cm3变化到20g/cm3以上。在C/C复合材料中，碳基体与碳纤维之间的界面为弱结合，在宏观上表现为力学连续体。C/C复合采用增强体与基体均为碳材料，故而具有相近的热膨胀系数，在服役过程中，不会由于基体与增强.体之间的热失配而产生参与应力，极大地拓展了C/C复合材料的应用空间。

　　1.C/C 复合材料的成型工艺

　　C/C复合材料的成型过程就是将碳纤维预制体与碳前驱体不断复合，碳前驱体不断裂解的过程。其中碳纤维预制体主要有碳纤维布经过穿刺.针刺.缝合等工艺形成具有高孔隙率的碳纤维编制体。因此碳前躯体不断填充碳纤维预制体的过程就是碳纤维预制体致密化的过程，同时也是传统碳/碳复合材料的制备工艺过程。为达到高致密度的碳纤维预制体，需要不断地重复将碳前驱体填充到碳纤维预支中去。碳纤维预制|体致密化工艺是碳/碳复合材料性能和工艺的关键技术，同时也国内外研究的热点问题。针对碳纤维预制体致密化过程，国内外研究学者主要提出两种工艺。

　　2.浸渍/碳化法致密化工艺

　　该方法是传统的制备C/C复合材料的工艺。主要通过多次的浸渍、碳化和高温热处理来达到致密化的目的。在浸渍过程中需要给与一定的压力，使液态的前驱体溶液渗入碳纤维预体中;碳化和高温处理需要在惰性气氛下进行，通过加热使碳前驱体中其他小分子脱出，而碳经过缩聚形成碳质材料，填充在碳纤维预制体的空隙当中。

　　3.化学气相渗透法

　　化学气相渗透(CVI)致密化工艺是通过气固表面多相反应，在预制体空隙中不断沉积的一种工艺。因此要求在制备过程中碳纤维预制体孔隙率要高，通过烃类物质的气相热解、扩散、沉积等过程形成碳基体。该工艺主要缺点是周期长，生产效率低.不易实现高致密的复合材料。同时，该工艺具有设备简单.基体均匀的优点。通常，采用CVI工艺制备的C/C复合材料需要高温进行热处理，主要目的是促进基体碳的深度成碳以及将基体材料中的孔隙率打开的目的。

　　从以上制备工艺可以看出，对于较厚尺寸较大的碳纤维预支而言，采用浸渍/碳化工艺很难保证内部碳预支的均匀；而采用CVI时，生产周期较长。因此，在实践中，通常采用两种工艺相结合的方式进行.先采用浸渍/碳化法再采用化学气相渗透法，经研究发现，采用两种方式结合，能够大幅度提高制备效率及致密度。

　　C/C复合材料已成为21世纪不可或缺的战略性材料，近年来已经在航空航天等领域受到越来越多的关注。飞行器在高速飞行过程中，由于受到启动加热的影响，飞行器的鼻锥、固体火箭发动机喷管等等部位将面临超过3000℃高温的冲刷，因此，C/C复合材料已成为该部位的候选材料。例如，美国MK等型号导弹的鼻锥帽就是在用了C/C复合材料，在前期的实验验证中，该材料表现出良好的烧蚀性能，且整体外形保持良好，提高了该型号飞行器的命中率及精度。

　　此外，在欧洲等具有代表性的发达国家，也在积极研制更高温度，拓展C/C复合材料的应用领域。采用C/C复合材料制备的火箭发动机喷管，重量减轻了20%-30%，提高了复合材料应用效率。然而，C/C复合材料在有氧环境下的氧化进一步限制了其广泛的应用，研究者们通过在C/C复合材料表面制备抗氧化涂层，成功地将其应用于飞机上，实现了复合材料的防热一体化结构设计，同时也大大减轻了飞机的重量。