碳碳復合材料的生產(chǎn)涉及多個環(huán)節(jié)，以下是其生產(chǎn)的具體過程：
1.原材料準備
· 碳纖維：選擇高強度、高模量的碳纖維線，一般為外購。常見的有聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維等，需根據(jù)產(chǎn)品性能要求挑選合適類型和規(guī)格的碳纖維。
· 碳源與粘結(jié)劑：選用石墨、焦炭、碳黑等作為碳源，要求純度高、雜質(zhì)少；樹脂、瀝青等可作為有機粘結(jié)劑，用于將碳源粘結(jié)成預制體。
· 添加劑：包括增強纖維、表面活性劑、催化劑等，用于改善材料性能。
2.碳纖維預制體制備
· 編織：根據(jù)制品形狀和尺寸，設計預制體的編織結(jié)構，可采用手工編織、機器編織等方法，將碳源和粘結(jié)劑編織成預制體，如三維編織、二維層疊和連續(xù)纖維增強等結(jié)構。
· 針刺等處理：通過針刺等工藝，使碳纖維布和網(wǎng)胎緊密結(jié)合，增加預制體的整體性和強度。
· 裁切與質(zhì)檢：按照設計要求進行裁切，預復合形成初步形狀，再經(jīng)過修剪、矯形使預制體符合尺寸規(guī)格，最后進行質(zhì)量檢測，確保預制體的質(zhì)量合格。
3.致密化處理
· 化學氣相沉積（CVD）
（1）原理：利用天然氣等碳源氣體，在高溫和催化劑的作用下，使碳源氣體裂解還原，產(chǎn)生的碳元素沉積在碳纖維表面，形成炭化層，填充碳纖維預制體中的孔隙。
（2）優(yōu)點：產(chǎn)品的物理機械性能較好。
（3）缺點：生產(chǎn)周期較長。
· 液相浸漬法
（1）樹脂浸漬固化：通常采用糠酮樹脂浸漬液等。將預制體浸漬在樹脂中，讓樹脂充分填充孔隙，然后通過加熱或化學方法使其固化。
（2）炭化處理：在高溫下，將固化在坯體內(nèi)的樹脂分解，去除其中的非碳元素，形成純炭物質(zhì)，進一步提高材料的碳含量。
（3）石墨化熱活化：利用熱活化將熱力學不穩(wěn)定的炭原子實現(xiàn)由亂層結(jié)構向石墨晶體結(jié)構的有序轉(zhuǎn)化，提高材料的導熱性、導電性等性能。
4.加工與后處理
（1）機械加工：對經(jīng)過致密化處理后的材料進行精加工，如切割、鉆孔、磨削、拋光等操作，將其加工成最終尺寸和形狀的碳碳復合材料產(chǎn)品。
（2）表面處理與涂層：采用化學氣相沉積、物理氣相沉積、溶膠 - 凝膠法等方法進行表面處理與涂層，提高材料的表面光潔度、硬度和耐腐蝕性等方面的性能，同時增強材料與其他材料之間的粘結(jié)力和摩擦力。
5.質(zhì)量檢測
（1）外觀檢測：檢查產(chǎn)品表面是否有缺陷，如裂紋、孔隙、缺料等。
（2）尺寸檢測：測量產(chǎn)品的尺寸，確保其符合設計要求。
（3）性能測試：包括力學性能測試，如拉伸強度、彎曲強度、硬度等；熱學性能測試，如熱導率、熱膨脹系數(shù)等；以及抗氧化性能、抗燒蝕性能等測試，確保產(chǎn)品符合質(zhì)量標準。