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航空航天領(lǐng)域用的碳纖維制品主要是飛行器表面隔熱涂層，飛行器工作中其表面的熱防護(hù)及其抗氣流沖刷的能力大小是非常重要的。傳統(tǒng)的飛行器熱障涂層是單一功能的氧化鋯隔熱涂層，這樣的涂層厚度有限,隔熱效果也受到限制，因此目前行業(yè)內(nèi)在重點(diǎn)研究新的涂層結(jié)構(gòu)，也有嘗試在原材料中摻雜添加劑和尋找新型的化合物陶瓷材料，以及制備梯度的復(fù)合涂層等幾個(gè)方面的。

將碳纖維材料用于陶瓷涂層作為增強(qiáng)材料，可以避免飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星等飛行過程中，表面因受到高溫、高速流動(dòng)介質(zhì)的沖擊而容易發(fā)生脫落、燒蝕等問題，這樣的陶瓷涂層可以在保持碳纖維增強(qiáng)材料輕質(zhì)化和高強(qiáng)度的基礎(chǔ)上提升其耐熱、耐燒蝕等性能，使其能夠在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

碳纖維增強(qiáng)材料的制備通常分為兩步：預(yù)制碳纖維增強(qiáng)材料，然后在其表面噴涂陶瓷涂層。首先，預(yù)制碳纖維增強(qiáng)材料需要通過將碳纖維與樹脂或金屬矩陣進(jìn)行復(fù)合構(gòu)筑而成。碳纖維增強(qiáng)材料具有良好的機(jī)械性能，如高比強(qiáng)度、高剛度和低密度，使其成為制造輕量化飛行器的理想材料。

然而，由于碳纖維的表面具有很強(qiáng)的親疏水性，使得涂覆材料和基材之間的結(jié)合力較弱，容易發(fā)生脫落。陶瓷涂層的引入可以增強(qiáng)涂層與基材之間的粘接力，提高材料的整體性能。在陶瓷涂層的選擇方面，高熔點(diǎn)、高硬度和良好的抗磨損性是選擇的重要考慮因素。氧化鋁陶瓷涂層具有良好的高溫抗氧化性能和耐熱蝕性能，因此被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。

陶瓷涂層的制備主要通過熱噴涂、物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在熱噴涂技術(shù)中，將陶瓷粉末加熱到熔點(diǎn)或半熔狀態(tài)，通過高速噴涂氣流將熔融粉末噴射到基材表面形成涂層。這種方法簡(jiǎn)單易行，涂層的成本相對(duì)較低，但涂層的結(jié)合強(qiáng)度較低。物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積技術(shù)可以通過熱分解或化學(xué)反應(yīng)在基材表面形成純凈的陶瓷涂層，具有良好的結(jié)合強(qiáng)度和高度均一的涂層形貌。然而這些技術(shù)制備過程復(fù)雜，涂層的成本相對(duì)較高，且需要較高的制備溫度。