短切碳纖維預(yù)制體是由短切碳纖維搭橋，通過(guò)基體碳在搭接點(diǎn)將相鄰的纖維粘結(jié)起來(lái)，經(jīng)碳化組成的平面疊加結(jié)構(gòu)。它是一種新型的碳碳復(fù)合材料，除具有碳碳材料的諸多好處外，還具有一些獨(dú)特的性能。例如，低密度(0.10~0.40 g/cm3 )、低熱導(dǎo)率(<0.21 W/(m.K))、低熱膨脹系數(shù)(<0.024)、抗熱沖擊性(0.2~0.6 MPa)和高孔隙率(>50%)。這些獨(dú)特的好處使其在高溫隔熱領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，目前重要應(yīng)用于國(guó)外航天器的熱防護(hù)材料和高溫爐用隔熱材料。

　　短切碳纖維制備工藝

　　短切碳纖維制備短切碳纖維預(yù)制體的工藝，重要目的是行使短切碳纖維纖細(xì)的形態(tài)，使其能夠相互搭接，架構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有各向異性以及肯定的剛性的成型方法。短切碳纖維預(yù)制體最初的使用目的是作為美國(guó)航天器熱防護(hù)體系的保溫隔熱材料而進(jìn)行研制的。對(duì)于短切碳纖維預(yù)制體來(lái)說(shuō)其質(zhì)料簡(jiǎn)單，重要是短切碳纖維和粘結(jié)劑，其成型工藝是關(guān)鍵。目前其制備工藝有:溶液浸漬法、真空成型法、重力沉降成型法，加壓排液成型法等。考慮到經(jīng)濟(jì)和方便，以及工藝和設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，制備短切碳纖維預(yù)制體的重要方法是加壓排液法和真空成型工藝，其中真空成型法分外適合制備極高孔隙率的短切碳纖維預(yù)制體。

　　短切碳纖維性能

　　短切碳纖維預(yù)制體因?yàn)槠渚哂械兔芏?、低熱?dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)、高孔隙率等好處，使其在航天和高溫隔熱領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。因?yàn)槎糖刑祭w維預(yù)制體是低密度碳碳復(fù)合材料，其具有碳碳復(fù)合材料的一系列好處，也繼續(xù)了碳碳復(fù)合材料的瑕玷。碳碳復(fù)合材料是由碳基體和加強(qiáng)碳纖維組成的，其組分為不同形態(tài)的碳，而碳在高溫條件下很容易被氧化。碳碳復(fù)合材料在400℃以上就會(huì)敏捷被氧化，各種性能出現(xiàn)顯明降落，碳碳復(fù)合材料的易氧化性能限定了其在航空航天領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。

　　對(duì)于短切碳纖維預(yù)制體來(lái)說(shuō)其質(zhì)料簡(jiǎn)單，重要是短切碳纖維和粘結(jié)劑，其中成型工藝是關(guān)鍵。目前短切碳纖維預(yù)制體的制備方法重要有真空成型和壓濾成型法。其中短切碳纖維預(yù)制體真空成型很早便被國(guó)外的學(xué)者進(jìn)行了研究并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。國(guó)內(nèi)目前進(jìn)行的短切碳纖維預(yù)制體成型方法為壓濾成型法，該方法雖具有工業(yè)化前景，但目前尚未實(shí)現(xiàn)。對(duì)于真空成型制備短切碳纖維預(yù)制體，國(guó)內(nèi)尚無(wú)太多研究。因此，有需要對(duì)真空成型短切碳纖維預(yù)制體進(jìn)行體系研究，掌握相干知識(shí)，為彌補(bǔ)我國(guó)航天材料在這一片的空白。