I compositi di carbonio rinforzati con fibra di carbonio si ossidano facilmente in ambienti ad alta temperatura. I compositi di carbonio rinforzati con fibra di carbonio (come il carbonio rinforzato con fibra di carbonio (Cf/C) e il carburo di silicio rinforzato con fibra di carbonio (Cf/SiC)) sono soggetti a ossidazione e ablazione in ambienti ad alta temperatura e ossigeno, con conseguente diminuzione significativa delle proprietà meccaniche della fibra di carbonio, limitandone l'applicazione in ambienti ad alta temperatura.
Metodi di antiossidazione
Selezione della fibra di carbonio adatta: la fibra di carbonio di alta-qualità e altamente-stabile all'ossidazione-è la base per migliorare la capacità antiossidante dei materiali compositi.
Trattamento superficiale: aumenta la densità e la levigatezza della superficie attraverso la deposizione chimica da vapore, la deposizione fisica da vapore e l'ossidazione elettrochimica per ridurre l'ingresso di molecole di ossigeno.
Aggiunta di antiossidanti: aggiungere antiossidanti come ossido di alluminio e ossido di silicio durante il processo di preparazione per migliorare la capacità antiossidante dei materiali compositi.
Controllare la temperatura e il tempo del trattamento termico: controllare ragionevolmente la temperatura e il tempo del trattamento termico per evitare problemi di ossidazione e dilatazione termica.
Utilizzare il rivestimento in silice: applicare uno strato di silice sulla superficie del materiale composito per aumentare la capacità antiossidante e ridurre la radiazione termica.
Tecnologia del rivestimento anti-ossidante: migliorando e ottimizzando il processo di preparazione del rivestimento, vengono migliorate la forza di adesione del rivestimento e la capacità anti-ossidante a temperature ultra-elevate. Ad esempio, il rivestimento SiC/SiO₂ e il rivestimento composito SiC-ZrO₂-MoSi₂-Ni vengono preparati sulla superficie della fibra di carbonio utilizzando il metodo di emulsione sol-gel-modificato e il metodo di galvanica del composito, che migliora significativamente le prestazioni anti-ossidanti.