碳基复合材料研究现状及发展趋势
碳碳复合材料的应用研究现状
碳碳复合材料的应用研究现状碳碳复合材料（Carbon-Carbon Composites，简称C/C复合材料）是一种高性能的结构材料，由碳纤维和炭化石墨相互穿插制成。
由于其优异的力学性能、耐高温性能和抗氧化性能，碳碳复合材料被广泛应用于航空航天、航空制动系统、摩擦材料等领域。
在航空航天领域，碳碳复合材料被广泛应用于航天器热防护系统、发动机喷管、推力矢量控制器等关键部件。
由于碳碳复合材料的高温稳定性和耐烧蚀性能，可以有效保护航天器在高速进入大气层时受到的热载荷，提高航天器的安全性能和使用寿命。
同时，碳碳复合材料还可以用于制造发动机喷管，由于其具有较高的导热性能和机械强度，可以有效提高发动机的推力和燃烧效率。
在航空制动系统中，碳碳复合材料可以用于制造刹车盘和刹车瓦。
由于其具有较低的热膨胀系数和良好的摩擦性能，可以有效提高刹车系统的制动效率和耐久性。
此外，碳碳复合材料还具有较低的密度和良好的抗疲劳性能，可以减轻飞机的重量，提高飞机的载荷能力和燃油效率。
在摩擦材料领域，碳碳复合材料可以用于制造刹车片和离合器片。
由于其具有较低的热膨胀系数和良好的摩擦性能，可以有效提高刹车和离合器的制动效率和耐久性。
此外，碳碳复合材料还具有较低的摩擦噪声和磨损率，可以提高汽车驾驶的舒适性和安全性。
除了航空航天、航空制动系统和摩擦材料，碳碳复合材料还有许多其他应用领域。
例如，在核能领域，碳碳复合材料可以用于制造核反应堆的结构材料和导热材料，由于其具有较高的热导率和较低的中子俘获截面，可以提高核反应堆的热效率和安全性能。
在光学领域，碳碳复合材料可以用于制造太阳能电池板的支撑结构，由于其具有较低的质量和较高的强度，可以提高太阳能电池板的转换效率和使用寿命。
碳碳复合材料的应用研究已经取得了显著的进展，其在航空航天、航空制动系统、摩擦材料等领域的广泛应用为相关行业带来了许多技术突破和经济效益。
随着科学技术的不断发展和创新，相信碳碳复合材料的应用前景将更加广阔。
2024年炭炭复合材料市场发展现状
2024年炭炭复合材料市场发展现状引言炭炭复合材料是一种由炭素纤维和碳炭基体组成的高强度、高硬度材料，具有广泛的应用前景。
本文将对炭炭复合材料市场的发展现状进行分析和探讨。
炭炭复合材料的特点和应用领域炭炭复合材料具有以下几个显著特点：1.优异的力学性能：炭炭复合材料的强度和刚度优于传统金属材料，可以承受高压力和高温环境下的应力，适用于航空航天、汽车、船舶等领域。
2.良好的导电和导热性：炭炭复合材料具有优异的导电和导热性能，可以用于电子元器件散热以及导电连接等方面。
3.轻质高效：相比于传统金属材料，炭炭复合材料具有较低的密度，能够减轻结构的重量，提高整体效能。
基于以上特点，炭炭复合材料在航空航天、汽车、电子等领域有广泛的应用：•在航空航天领域，炭炭复合材料可以用于制造飞机结构零部件和发动机部件，提高飞机的性能和燃油效率。
•在汽车领域，炭炭复合材料可以用于车身结构、制动系统以及传动系统，提高汽车的安全性和燃油效率。
•在电子领域，炭炭复合材料可以用于制造散热器、电池电极以及电子封装材料等，提供卓越的导电和导热性能。
炭炭复合材料市场现状及趋势市场现状目前，全球炭炭复合材料市场保持着稳定的增长态势。
以下是炭炭复合材料市场的一些主要特点：1.市场规模不断扩大：随着炭炭复合材料在各个行业中的应用不断扩大，炭炭复合材料市场规模逐年增加。
2.需求稳定增长：随着技术的进步和应用领域的不断拓展，炭炭复合材料的需求量不断增加，且呈现稳定的增长趋势。
3.市场竞争激烈：炭炭复合材料市场存在着较多的竞争对手，国际大公司和国内企业均在市场竞争中扮演重要角色。
市场趋势炭炭复合材料市场未来的发展趋势主要有以下几个方面：1.技术进步与创新：炭炭复合材料的应用领域不断扩展，需要不断更新和改进材料的性能。
因此，技术进步和创新将成为市场发展的关键动力。
2.环保与可持续发展：随着全球对环境保护的重视和可持续发展的需求增加，炭炭复合材料市场将更加注重材料的环保性能和可回收利用。
2023年碳基复合材料行业市场研究报告
2023年碳基复合材料行业市场研究报告碳基复合材料是一种高性能材料，在航空航天、汽车、体育器材等领域有着广泛的应用。
据市场研究报告显示，碳基复合材料行业市场正在快速增长，预计在未来几年内将继续保持良好的增长势头。
首先，碳基复合材料行业市场的增长受到了航空航天工业的推动。
航空航天是碳基复合材料最主要的应用领域之一，碳基复合材料具有轻量化、高强度、高刚度等特点，可以减轻飞机的重量，提高飞行效率。
随着全球航空市场的不断扩大和飞机制造技术的不断进步，碳基复合材料的需求将会大幅增加。
其次，汽车行业也是碳基复合材料市场的重要推动因素。
随着环保意识的提高和汽车能源消耗的减少，汽车制造商越来越注重轻量化技术的应用。
碳基复合材料具有较高的强度和刚度，可以替代传统材料，减少车身重量，提高汽车的燃油效率。
除此之外，碳基复合材料还可以提供更好的安全性能和舒适性。
因此，碳基复合材料在汽车行业的需求也将逐渐增加。
此外，体育器材也是碳基复合材料的重要应用领域。
碳基复合材料具有较高的强度和刚度，可以制造出更轻、更坚固的体育器材。
例如，碳纤维复合材料制成的高尔夫球杆可以提供更好的击球感受和球速；碳纤维复合材料制成的自行车车架可以提供更好的抗风性能和乘坐舒适性。
随着人们对体育健身的关注和对高品质体育器材的需求增加，碳基复合材料在体育器材行业的市场也将不断扩大。
综上所述，碳基复合材料行业市场正呈现出快速增长的趋势。
航空航天工业、汽车行业和体育器材等领域的需求将推动碳基复合材料行业市场的进一步发展。
企业可以抓住这一市场机遇，加大对碳基复合材料的研发和生产，提高产品质量和技术水平，以满足市场需求。
碳碳复合材料制备工艺及研究现状
2、科研院所和企业的研发团队 及其成果
目前，国内外众多科研院所和企业都在积极开展碳碳复合材料制备工艺的研 究和开发工作。其中，中国科学院、清华大学、北京大学、浙江大学、上海交通 大学等高校和研究机构在碳碳复合材料的制备工艺方面取得了重要进展。众多企 业在碳碳复合材料的产业化方面也取得了显著成果，
（4）加工和成型：将表面处理后的碳纤维增强基体进行加工和成型，得到 所需的形状和尺寸。
2、碳碳复合材料制备中的关键 问题和解决方案
碳碳复合材料制备过程中的关键问题包括炭纤维或炭化纤维的制备、基体与 炭纤维或炭化纤维的界面结合、表面处理的效率和一致性等方面。针对这些问题， 目前的研究主要集中在以下几个方面：
研究现状
1、国家政策支持及项目进展情 况
近年来，各国政府纷纷出台相关政策和项目，支持和推动碳碳复合材料的研 究和应用。例如，中国政府在“十三五”国家科技创新规划中提出要大力发展新 型复合材料，并将碳碳复合材料列为重点发展的领域之一。同时，国内外众多科 研机构和企业也在积极投入研发和生产，推动碳碳复合材料制备工艺的发展和应 用。
引言
随着科技的不断进步，碳材料因其独特的物理、化学性质而受到广泛。特别 是纤维素碳化制备碳材料，由于其来源广泛、环保且具有优异的性能，在能源、 环保、材料等领域具有广泛的应用前景。因此，研究纤维素碳化制备碳材料的工 艺具有重要意义。
文献综述
纤维素碳化制备碳材料的研究可以追溯到20世纪60年代，随着科技的不断进 步，这一领域的研究取得了长足的进展。以前的研究主要集中在碳化温度、时间、 气氛等因素对纤维素碳化过程的影响上。近年来，研究者们还致力于探索纤维素 碳化过程中的反应机理，以及如何提高碳材料的性能。尽管取得了一定的进展， 但仍存在许多问题需要解决，例如如何提高碳材料的质量和产量，以及如何实现 工业化生产。
碳基材料发展的趋势与前景
碳基材料发展的趋势与前景1. 引言碳基材料是一类由碳元素构成的材料，具有优异的物理和化学性质，广泛应用于能源存储、电子设备、纳米技术等领域。
随着科学技术的不断进步，碳基材料的研究和应用正在迅速发展。
本文将对碳基材料发展的趋势和前景进行探讨。
2. 发展趋势2.1 多功能性随着对碳基材料的深入研究，人们开始发现其在不同领域具有多种功能。
石墨烯具有优异的导电性和导热性，可应用于电子器件和热管理；碳纳米管具有良好的机械性能和光学性能，可用于强化材料和传感器；金刚石膜具有极高的硬度和耐磨性，可应用于切削工具和涂层等。
未来，碳基材料将朝着实现多功能化发展，以满足不同领域的需求。
2.2 可控性合成为了实现碳基材料的多种功能，研究人员致力于开发可控性合成方法。
通过调控合成条件和原料配比，可以合成出具有特定结构和性质的碳基材料。
通过控制碳纳米管的直径、长度和结构，可以调节其光学性能和电子性能；通过调控石墨烯的层数和晶格性质，可以优化其导电性和机械性能。
未来，随着合成技术的进一步改进，将能够实现更精确的碳基材料合成。
2.3 纳米化和二维化纳米化和二维化是当前碳基材料研究的热点方向。
纳米化可以带来更大比表面积和更优异的性能，将能够应用于催化剂、能源储存和传感器等领域。
二维化则能够改变材料的电子结构和光学性能，对于开展纳米电子器件和光电子器件研究具有重要意义。
未来，纳米化和二维化技术将在碳基材料领域发挥重要作用。
3. 应用前景3.1 能源存储碳基材料在能源存储领域具有广阔的前景。
石墨烯超级电容器因其高比表面积和优异的导电性能，成为新一代高性能能源储存装置的候选材料。
碳纳米管和石墨烯复合材料的应用也为锂离子电池和钠离子电池等储能系统提供了新的解决方案。
3.2 电子设备碳基材料在电子设备领域有着重要应用。
石墨烯和碳纳米管的高电子迁移率和优异的载流子传输性能，使其成为下一代高性能晶体管和柔性电子器件的理想替代材料。
碳基材料的柔性和透明性也使其在可穿戴设备和显示屏技术方面具有潜在应用。
碳基复合材料的发展前景
碳基复合材料的发展前景
碳基复合材料是一种具有优异性能的新型材料，其主要成分是碳纤维和树脂基体。
随着科技的不断发展，碳基复合材料在各个领域的应用越来越广泛，展现出了巨大的发展潜力。
首先，碳基复合材料在航空航天领域有着重要的应用前景。
由于其轻质高强的特性，碳基复合材料被广泛运用于飞机、火箭等航空器的结构件制造中，可以显著降低整体重量，提高飞行性能，减少能耗。
未来随着航空航天技术的不断发展，碳基复合材料在这一领域的应用前景将更加广阔。
其次，碳基复合材料在汽车工业领域也具有巨大的潜力。
随着汽车工业的转型升级，对汽车轻量化的需求日益增加，碳基复合材料因其高强度、高韧性、耐腐蚀等优异性能，成为汽车轻量化的理想材料。
未来，碳基复合材料有望在汽车车身、底盘等部件的制造中得到更广泛的应用。
此外，碳基复合材料在能源领域也有着重要作用。
作为一种优异的导热隔热材料，碳基复合材料可以被运用于太阳能电池板的支撑结构和散热系统中，提高太阳能发电效率，推动清洁能源的发展。
未来，碳基复合材料有望在能源领域中扮演更为重要的角色。
综上所述，碳基复合材料具有广泛的应用前景，不仅在航空航天、汽车工业、能源领域等传统领域有着重要作用，还可以在医疗器械、建筑材料、体育器材等领域发展壮大。
未来随着技术的进步和应用范围的拓展，碳基复合材料必将成为材料领域的重要发展方向，为人类社会带来更多的创新和进步。
新一代碳基材料的研究现状与发展趋势
新一代碳基材料的研究现状与发展趋势碳是化学元素周期表中的第六元素，其属于非金属元素，具有良好的化学性质和机械性质。
碳元素在自然界中广泛存在，包括天然煤炭、木材、石墨等都含有丰富的碳元素。
随着科技的发展和研究的深入，碳作为一个化学元素得到了更多的关注和利用。
碳材料是指以碳为主要成分的材料，包括炭素纤维、石墨烯、碳纳米管等。
它们因具有独特的电学、热学、力学等物理性质，在材料、能源、电子、医学等领域发挥着重要作用。
其中，石墨烯和碳纳米管被公认为下一代的碳基材料，其具有独特的性能和巨大的应用前景。
石墨烯是一种单层厚度的碳纳米材料，具有优异的电学、热学和力学性能。
石墨烯的导电性比铜还要好，热导率更是比钻石高出5倍，同时也具有极高的机械强度和韧性。
这些独特的性能使得石墨烯在能源、电子、化学、生物等领域具有广泛的应用前景。
石墨烯可以用于制备高效的电池、太阳能电池和光电子器件等，同时也可用于药物传递和生物成像等医学应用。
碳纳米管是由碳原子组成的一种管状结构。
其独特的物理和化学性质，使其具有应用于材料、电子、医学等领域的潜力。
碳纳米管具有很高的比表面积和强度，其电学性能也非常优异。
碳纳米管的导电性能比导铜的性能更高，同时也更能承受高温、高压和化学侵蚀。
由于其特殊的性质，碳纳米管可以用于改进传统材料的强度和硬度，同时也使得制造高效的传感器、铁电器件以及纳米电机等成为可能。
尽管碳纳米材料具有无限的应用前景，但是也面临着许多技术挑战。
一方面，其制备过程存在一定难度，通常需要复杂的合成方法和加工技术，成本较高。
另一方面，石墨烯和碳纳米管的电导率和稳定性还有待于继续提高。
因此，未来的研究方向应该集中在提高材料的成本效益，并优化其功能性能。
当前的研究重点包括材料的精细合成、材料的性质表征以及材料的应用等方面。
同时，研究人员也需要开发更加环保的制备工艺，以便更好地解决碳材料在生产和应用过程中的环境问题。
总的来说，新一代碳基材料在能源、电子、医学等领域具有广泛的应用前景。
2024年碳碳复合材料市场需求分析
碳碳复合材料市场需求分析概述碳碳复合材料是一种具有优良力学性能和耐高温性能的高级复合材料，被广泛应用于航空航天、汽车制造、能源等领域。
本文将对碳碳复合材料市场的需求进行分析，探讨碳碳复合材料市场的发展趋势和挑战。
市场背景碳碳复合材料是由碳纤维和碳基短纤维在碳化工艺条件下制备而成的复合材料。
它具有高强度、高模量、低密度和良好的耐热性能，在高温环境下有良好的稳定性和耐久性。
由于其优秀的性能，碳碳复合材料在航空航天和能源领域得到了广泛应用。
市场需求分析1. 航空航天领域碳碳复合材料在航空航天领域具有重要的应用前景。
它可以用于制造航空发动机和航天器的热防护结构、气动翼面、航天器襟翼等部件。
因为碳碳复合材料具有良好的高温性能和热防护性能，可以有效地提高航空航天器的安全性能和使用寿命。
随着航空航天业的发展，对碳碳复合材料的需求也将不断增长。
2. 汽车制造领域随着汽车工业的快速发展，对汽车材料的性能要求也越来越高。
碳碳复合材料具有良好的强度和刚度，重量轻且耐热，因此被广泛应用于汽车制造中。
它可以用于制造车辆的制动系统、排气管和底盘结构等部件，可以提高汽车的性能和安全性。
随着电动汽车和智能汽车的兴起，对碳碳复合材料的需求也将持续增加。
3. 能源领域碳碳复合材料在能源领域具有广阔的应用前景。
它可以用于制造核电厂的反应堆堆芯、石油炼化装置中的高温管道和催化剂、燃气轮机燃烧室等部件。
碳碳复合材料具有良好的耐高温性能和化学稳定性，可以提高能源设备的效率和可靠性。
随着清洁能源的发展和能源需求的增加，对碳碳复合材料的需求也将不断增长。
市场发展趋势随着航空航天、汽车制造和能源领域的不断发展，碳碳复合材料市场的需求将进一步增加。
另外，随着科技进步的推动，碳碳复合材料的制备工艺和性能也将不断改进，推动碳碳复合材料市场的发展。
目前，全球碳碳复合材料市场呈增长趋势，预计在未来几年内将保持稳定增长。
市场挑战尽管碳碳复合材料在航空航天、汽车制造和能源领域有广泛的应用前景，但该市场仍面临一些挑战。
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碳基复合材料研究现状及发展趋势摘要：碳基复合材料由于其优异的各项性能在航空航天工业、能源技术、信息技术等方面有着很好的应用前景，国内外对高性能复合材料的研究也日趋加深，本文主要从材料的性能来分析其应用及其在未来主要领域的发展趋势。
1 碳基复合材料的特点碳纤维增强碳复合材料（碳基复合材料，C/C）是具有特殊性能的新型工程材料，是以碳或石墨纤维为增强体，碳或石墨为基体复合而成的材料。
碳基复合材料几乎完全是由碳元素组成，故能承受极高的温度和极大的加热速度。
该材料具有极高的烧蚀热、低的烧蚀率、抗热冲击，并在超热环境下有高强度，被认为是再入环境中高性能的抗烧蚀材料。
它抗热冲击和抗烧诱导能力极强，且具有良好的化学惰性。
碳基复合材料做导弹的鼻锥时，烧蚀率低且烧蚀均匀，从而可提高导弹的突防能力和命中率。
碳基复合材料还具有优异的耐磨差性能和高的导热，使其在飞机、汽车刹车片和轴承等方面得到应用。
碳基复合材料不仅具有其它复合材料的优点，同时又有很多独到之处。
碳基复合材料的特点如下：（1）整个系统均由碳元素构成，由于碳原子彼此间具有极强的亲和力，使碳基复合材料无论在低温下还是在高温下，都有很好的稳定性。
同时，碳素材料高熔点的本性，赋予了该材料优异的耐热性，可以经受住2000℃左右的高温，是目前在惰性气氛中高温力学性能最好的材料。
更重要的是碳基复合材料随着温度的升高，其强度不降低，甚至比室温还高，这是其他材料无法比拟的。
（2）密度低（小于2.0g/cm3），仅为镍基高温合金的1/4，陶瓷材料的1/2。
（3）抗烧蚀性能良好，烧蚀均匀可以用于3000 ℃以上高温短时间烧蚀的环境中，可作为火箭发动机喷管、喉衬等材料。
（4）耐摩擦，耐磨损性能优异，其摩擦系数很小，性能稳定，是各种耐磨和摩擦部件的最佳候选材料。
（5）良好的生物相容性，具有与人体骨骼相当的密度和模量，在人体骨骼修复与替代材料方面具有较好的应用前景。
2 碳基复合材料的制备工艺碳基复合材料制备过程包括：增强体碳纤维及其织物的选择、基体碳先驱体的选择、碳基复合材料预成型体的成型工艺、碳基体的致密化工艺以及最终产品的加工、检测等。
选择用何种工艺来制备碳基复合材料时，首先应根据碳基复合材料的应用要求选择使用什么样的纤维和基体，进而确定制备工艺。
预制体是按照产品形状和性能要求先把碳纤维成型为所需结构形状的毛坯，以便进一步进行碳基复合材料密化工艺。
对于预制体的编织技术可分为机器编织和手工编织，机器编织技术因其产品易起毛或断裂而未能得到广泛应用；手工编织技术因其产品不存在机器编织的确定性而得到广泛的应用。
目前使用较多的是手工缠绕编织和交叉编织，比较先进的是穿刺编织技术。
碳基复合材料致密化工艺过程就是基体碳形成的过程，实质是用高质量的碳填满碳纤维周围的空隙以获得结构、性能优良的碳基复合材料。
对于致密化工艺最常用的有两种制备工艺：化学气相渗透法和液相浸渍法。
形成碳基体的先驱物有用于化学气相沉积的碳氢化合物，如甲烷、丙烯、天然气等；有用于液相浸渍的热固性树脂，如酚醛树脂、糖醛树脂等，热塑性沥青如煤沥青、石油沥青。
化学气相渗透（CVI）工艺就是把碳纤维织物预制体放入专用CVI炉中，加热至所要求的温度，通入碳氢气体，这些气体分解并在织物的碳纤维周围和空隙中沉积上碳。
根据制品的厚度、所要求的致密化程度与热解碳的结构来选择CVI工艺参数。
化学气相渗透工艺又包括等温CVI法、热梯度CVI法、脉冲压力CVI法、微波CVI法，以及等离子体强化等种类，可根据对产品的性能要求选择不同的方法。
3 碳基复合材料的性能3.1 力学性能碳基复合材料属于脆性材料，断裂破坏时断裂应变很小。
碳基复合材料的强度与增强纤维的方向和含量密切相关，在平行于纤维轴向的方向上拉伸强度和模量较高，在偏离纤维轴向的方向上拉伸强度和模量较低。
碳基复合材料的强度同样受界面结合的影响较大。
碳纤维与碳基体的界面结合过强，碳基复合材料发生脆性断裂，拉伸强度偏低，剪切强度较好。
界面强度过低基体不能把载荷传递到纤维，纤维容易拔出，拉伸模量和剪切强度降低。
界面结合强度适中，使碳基复合材料具有较高的拉伸强度和断裂应变。
高温石墨化处理可显著提高碳基复合材料强度和模量，经石墨化处理后碳碳复合材料强度增加29.5％，模量增加119.2％。
石墨化处理提高了材料的性能指标，但并未改变材料的损伤破坏模式（图1），仍是纤维脆性断裂，只是损伤的扩展阶段不同。
图1 3D编织碳基复合材料弯曲应力—应变曲线材料的界面状况在石墨化处理后发生了变化，纤维与基体之间的结合明显弱化，基体碳层之间界面结合强度也明显的低于石墨化处理前（图2）。
石墨化处理后的碳基复合材料表现出有纤维的拔出，纤维上仍包覆有基体，表明纤维与基体间结合较为适宜，热解碳层间结合较弱。
碳基复合材料在高温下进行石墨化处理，因纤维和基体的线膨胀系数不同，增加了微裂纹，同时也改变了裂纹的结构形状，从而改变了裂纹扩展的途径，使材料拥有一个更有利的能量耗散机制，因此控制了碳基复合材料的断裂过程。
a b图2 3D-碳基复合材料室温弯曲破坏形貌a-未石墨化处理；b-石墨化处理3.2 热物理性能碳基复合材料的热物理性能具有碳和石墨材料的特征，从宏观上考虑是一种多相非均质混合物，基本结构为乱层石墨结构或介于乱层石墨结构与晶体石墨结构之间的过渡形态。
碳基复合材料具有较高的热导率，其导热机理应该是介于金属材料和非金属材料之间，既有声子导热，又有电子导热，其导热率随着石墨化程度的提高而增加，随密度增高而增高，此外还与纤维的方向有关；抗热震性好，碳纤维的增强作用以及材料结构中的空隙网络，使得碳基复合材料对于热应力并不敏感。
不会像陶瓷材料和一般石墨材料那样产生突然地灾难性损毁；线膨胀系数较小，多晶碳和石墨的线膨胀系数主要取决于晶体的取向度，同时也受到孔隙度和裂纹的影响。
因此，碳基复合材料的线膨胀系数随着石墨化程度的提高而降低。
线膨胀系数小使得碳基复合材料结构在温度变化时尺寸稳定性特别好，抗热应力性能比较好。
所有这些性能对于在宇航方面的设计和应用非常重要。
3.3 抗烧蚀性能这里“烧蚀”是指导弹和飞行器再入大气层在热流作用下，由热化学和机械过程引起的固体表面的质量迁移（材料消耗）现象。
在现有的抗烧蚀材料中，碳基复合材料是最好的抗烧蚀材料。
碳基复合材料是一种升华—辐射型烧蚀材料，具有较高的烧蚀热、较大的辐射系数与较高的表面温度，在材料质量消耗时吸收的热量大，向周围辐射的热流也大，具有很好的抗烧蚀性能。
3.4 摩擦磨损性能碳基复合材料具有比强度、比模量和断裂韧性高、密度低、热性能、摩擦磨损性能及承载能力优良，使用寿命长的特点，作为摩擦元件已广泛用做新一代民用及军用飞机刹车材料。
碳基复合材料作为摩擦制动材料具有一些列优点，如质量轻、寿命长、刹车过程平稳、热容高、高温稳定性好及可超载使用等。
影响碳基复合材料摩擦磨损性能的因素很多，如材料的制备工艺、纤维体积分数、结构、纤维增强形式、摩擦面方向和实际使用条件。
（1）基体类型对碳基复合材料摩擦磨损性能的影响。
在二维的不同密度的碳基复合材料中，中等密度的碳基复合材料具有良好的摩擦性能，其摩擦系数较低，磨损量也比低密度和高密度的碳基复合材料低一个数量级。
在摩擦磨损的过程中各种碳基复合材料的摩擦系数的变化情况也不尽相同。
基体为粗糙层结构的碳基复合材料，具有较高的石墨化程度和摩擦系数。
基体为光滑层结构的碳基复合材料，石墨化度低，摩擦系数小，磨损量小。
（2）纤维取向对碳基复合材料磨损性能的影响。
碳纤维取向对碳基复合材料摩擦磨损性能有强烈的影响。
在低转速下，当纤维平行于摩擦面时，磨损率比纤维垂直于摩擦面方向要低的多，而摩擦系数比纤维垂直于摩擦面方向要高的多；在高转速下，摩擦系数和磨损率都没有大的差别。
Z向纤维的含量增加，能提高碳基复合材料的热导率，降低摩擦面的温度，也会影响碳基复合材料的摩擦磨损性能。
（3）环境气氛对碳基复合材料摩擦磨损性能的影响。
碳基复合材料在用于飞机刹车的过程中，表面会产生高温。
在有空气存在的环境下，碳会迅速发生氧化反应生成碳化物，氧化作用将对材料的摩擦磨损性能产生显著地影响。
碳基复合材料在超负荷落地制动时，其氧化损失的磨损量占总磨损量的60％以上，并且氧化减弱了摩擦面表层和压表层的强度。
在干燥的CO2气氛中和相对湿度为50％的情况下，碳基复合材料的摩擦系数较低，这是由于氧和水蒸气在碳表面发生吸附。
氧在碳表面是化学吸附，依靠氧的化学键力，强度高，只有在高温时才会发生脱附作用；而水蒸气的吸附为物理吸附，依靠的是范德华力，在低温下发生脱附。
在潮湿环境下，开始时由于水分子的吸附作用及摩擦表面的温度较低，摩擦系数较低，随着水分的蒸发和温度的上升，摩擦系数将会增大。
3.5 生物相容性碳单质材料被认为是所有已知材料中生物相容性最好的材料。
碳基复合材料克服了单一碳材料的脆性，继承了碳材料的生物相容性，同时兼有纤维增强复合材料的高韧性、高强度等特点，且力学性能可设计、耐疲劳、摩擦性能优越、质量轻，具有一定的假塑性，且微孔有利于组织生长，特别是它的弹性模量与人骨相当，能够克服其他生物材料的不足，是一种综合性能优越、具有潜在力的骨修复和替代生物材料。
若将碳基复合材料与生物活性材料复合，既保持了生物材料所需的力学性能，又具有生物活性，生物活性涂层能够使植入体与骨组织间形成直接的化学键性结合，有利于植入体早期稳定，缩短手术后的愈合期。
4 碳基复合材料抗氧化技术碳基复合材料具有高强高模性、高热稳定性、高导热导电能力、低密度、低热膨胀系数、耐烧蚀、耐腐蚀、摩擦系数稳定等特点，而且这些性能可以在2000℃以上的高温下保持，使其成为高温结构材料的首选材料之一，特别是它随温度升高依然保持其室温下力学性能的特性，被大量用于航空、航天及民用工业领域。
然而这些优异的性能只能在惰性环境中保持。
碳基复合材料在400℃的有氧环境中就开始氧化，而且氧化速率随着温度的升高而迅速增加，因此在高温氧化环境中应用时将会引起灾难性后果，所以碳基复合材料抗氧化技术是其作为高温结构材料应用的关键。
目前碳基复合材料的抗氧化设计思路有两种：基体改性技术和抗氧化涂层技术。
基体改性技术为碳基复合材料在低温段的抗氧化提供了一条有效途径。
表面涂层技术是目前研究的比较多的方法，并取得了长足发展，可制备出多层梯度涂层使在碳基复合材料1600℃下长时间服役。
4.1 基体改性技术基体改性技术的具体做法是合成碳基复合材料时，在碳源前驱体里加入阻氧成分，这样，基体碳和阻氧微粒一同在碳纤维上进行沉积，就能形成具有自身抗氧化能力的碳基复合材料。
同样，基体改性技术的阻氧成分选择要满足一定条件其中应包括：( 1) 与基体碳之间具备良好的化学相容性；( 2) 具备较低的氧气、湿气渗透能力；( 3) 不能对氧化反应有催化作用；( 4) 不能影响碳基复合材料原有的优秀机械性能。