第一節(jié) 炭炭復合材料產(chǎn)業(yè)界定及主要產(chǎn)品
一、產(chǎn)業(yè)定義
炭炭復合材料指以炭纖維為增強體、以炭為基體的復合材料，采用特殊工藝將兩種不同特性的炭或石墨材料復合成一體，使其具有炭材料和纖維增強復合材料的雙重特征，廣泛應用在航空、航天和民用工業(yè)領(lǐng)域。
二、主要產(chǎn)品及應用情況
作為抗燒蝕短時使用的材料，炭炭復合材料已在航天工業(yè)中得到成功地應用；作為耐磨材料，最成功的范例是炭炭復合材料飛機剎車盤、在這方面已形成了成熟的市場；在其他核能、冶金、醫(yī)療、汽車、體育用品等不少領(lǐng)域也逐步得到應用；生產(chǎn)單、多晶硅及半導體材料領(lǐng)域；在有色金屬、鋼鐵冶金領(lǐng)域需求大量的高溫導熱承力部件和緊固件，炭炭復合材料由于其具有的高溫力學性能和導熱能力，具備極高的性價比優(yōu)勢；熱場是硅材料成晶的最重要條件之一，單晶爐的熱場梯度直接影響著單晶的質(zhì)量好壞，炭炭復合材料(坩堝托、發(fā)熱體、保溫材料、緊固件）能滿足各種大尺寸的熱場要求，具有純度高、力學性能高等特點，相比石墨產(chǎn)品而言具有明顯的性能優(yōu)勢和極高的性價比。
第二節(jié) 炭炭復合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程
炭炭復合材料的發(fā)展大致可劃分為三個階段：從炭炭復合材料的發(fā)明到六十年代中期為基礎(chǔ)工藝 研究 階段；從六十年代中期到八十年代中期為應用開發(fā)階段，以炭炭飛機剎車盤、耐燒蝕炭炭復合材料和航天飛機抗氧化炭炭鼻錐帽的應用為代表；八十年代中期到現(xiàn)在，為炭炭復合材料民用領(lǐng)域的開發(fā)應用階段，以高溫爐炭炭復合熱場材料為代表。
1、第一階段
炭炭復合材料是以炭纖維增強炭基體的復合材料，該材料源于一次意外的發(fā)現(xiàn)，1958年美國CHANCEVOUGHT實驗室進行碳/酚醛實驗時失誤導致得到炭基體。由此，在復合材料家族中又增加了一個新成員。炭炭復合材料自50年代末問世起就引起了全世界的關(guān)注，各發(fā)達國家紛紛投入這方面的 研究 。但在最初幾年發(fā)展緩慢，即所謂的60年代初期的低性能階段。
2、第二階段
1963年，日本學者大谷杉郎成功地研制出了瀝青基炭纖維，使制造高模、高強、低成本的炭纖維等成為可能，極大促進了炭炭復合材料的研制。到60年代末期，美國已成功地將炭炭復合材料用于火箭噴管，英國Dunlop公司則在1974年成功地將炭炭復合材料剎車盤用于協(xié)和號飛機。自70年代起，炭炭復合材料在美國和歐洲得到很大發(fā)展，推出了炭纖維多向編織技術(shù)、高壓液相浸漬工藝及化學氣相浸滲法(CVI），并利用這些方法制得了高密度的炭炭復合材料，為炭炭復合材料的制造、批量生產(chǎn)和應用開拓了思路。
3、第三階段
80年代以來，炭炭復合材料的 研究 極為活躍，更多國家進入這一 研究 領(lǐng)域，在提高性能、快速致密化工藝 研究 及擴大應用等方面取得很大進展。炭炭復合材料的應用領(lǐng)域也從航空航天領(lǐng)域擴展到核能、冶金、醫(yī)療、汽車、體育用品等眾多部門。
我國在20世紀七十年代初開展炭炭復合材料 研究 ，八十年代末期啟動民機炭剎車盤材料的 研究 工作，有華興航空機輪公司、煙臺冶金新材料 研究 所、中南大學、西安航天復合材料 研究 所超碼科技有限公司、北京航空材料 研究 院等單位。經(jīng)過10多年艱辛攻關(guān)，各單位制造出不同類型民機用的炭剎車盤材料，先后用于新舟60型飛機，B757-200型飛機，MD-90型飛機，實現(xiàn)了我國炭炭復合材料具有里程碑意義的第四個重大突破。
從八十年代初固體火箭發(fā)動機的炭炭喉襯到目前飛機碳剎車摩擦材料、導彈彈頭防熱材料、高溫爐炭炭熱場材料的應用，我國炭炭復合材料的發(fā)展取得了舉世矚目的成績。
第三節(jié) 炭炭復合材料產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位
2010年我國新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過6500億元，與2005年相比年均增長近20%。“十二五”期間，我國新材料產(chǎn)業(yè)預計總產(chǎn)值將達2萬億元，年均增長率超過25%，到2015年要建立起具有一定自主創(chuàng)新能力、規(guī)模較大、產(chǎn)業(yè)配套齊全的新材料產(chǎn)業(yè)體系；到2020年，新材料產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟的先導產(chǎn)業(yè)，主要產(chǎn)品能滿足國民經(jīng)濟和國防建設的需要。
新材料是七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，對于支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，保障國家重大工程建設，具有重要戰(zhàn)略意義。新材料應用也很廣泛，幾乎可以滲透到國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，醫(yī)用、環(huán)保、電子信息、建筑、化工等領(lǐng)域的新材料需求空間巨大。
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