碳纖維增強碳基復合材料具有優(yōu)異的性能和非常重要的應用，但價格非常昂貴。 如何有效地制備這些材料？

    為了準確了解復合材料的結構特征，X射線斷層掃描是一種較為有效的手段。 可以大面積獲取準確的材料結構三維信息。 近日，來自波爾多第一技術大學的科學家們對該領域的研究現狀進行了總結。 他們展示了 X 射線斷層掃描在碳/碳復合材料結構演化研究中的應用。

    文章詳細介紹了在材料使用的不同階段表征材料結構的一系列方法： 1. 材料制備，即在碳基體中逐個加入碳纖維； 2.最終產品，材料的性能。 評估; 3、極端條件下使用過程中的性能變化。 目前的研究主要包括成像處理、模式識別、形貌分析以及具有移動邊界的反應/擴散系統(tǒng)的直接數值模擬。

    文章最后通過使用相襯 X 射線斷層掃描圖像來有效評估材料在其整個演化過程中的幾何和傳輸特性。 此外，在大型加工模型和退化測試中引入結構-性能關系也很關鍵，目前正在進行中。  

    碳纖維增強碳/碳復合材料由石墨基體和具有增強作用的碳纖維組成。 這種材料的成本非常高，常用于高性能，或一些極端條件下的應用，主要是航空航天技術。 例如，航天飛機的鼻錐和機翼前緣。 它還用作托卡馬克反應器中的等離子表面材料。 而在F-1賽車和飛機的制動系統(tǒng)中，碳/碳剎車盤和剎車片也是標配。 由于這些材料具有非常好的抗熱震性和較低的熱膨脹系數，因此適用于在高溫下工作的結構材料。

    由于碳/碳復合材料的制備和高溫測試成本較高，因此制備條件的優(yōu)化和性能的有效預測對于擴大此類材料的應用范圍非常重要。 因此，碳/碳復合材料的模擬研究是一個非常活躍的研究領域。