Abstract
在1960年代末期，美國 Wright-Paterson空軍材料實驗室(AFML)發展出一種碳╱碳複合材料，此材料係在碳素基材中加入補強碳纖維所組合而成的高性能複合材料。碳╱碳複合材料的機械性質隨著使用環境溫度的昇高不會有太大的改變。由於優異的高溫機械性質及重量輕，目前碳╱碳複合材料已應用於太空梭重返大氣系統，火箭噴嘴，渦淪組件，飛機結構材料...等。由於碳╱碳複合材料組成元素皆為碳，故其氧化反應和石墨相似，是典型的氣相和固相之化學反應。因而必需對碳╱碳複合材料進行抗氧化製程研究，以提昇碳╱碳複合材料的使用溫度。本研究擬針對碳╱碳複合材料進行陶瓷覆膜塗覆作業以改進碳╱碳複合材料之抗氧化性質。陶瓷覆膜係利用反應燒結法製造碳化矽覆膜，利用溶膠凝膠法製造金屬氧化物（包括二氧化矽、二氧化鈦、及二氧化鋯）覆膜。本研究將自行設計一套簡單的高溫熱重測試裝置以評估不同處理後的碳╱碳複合材料之重量損失情形(即抗氧化效果)。本研究即對碳╱碳複合材料之表面覆膜進行一系列之研究，以期對碳╱碳複合材料之抗氧化製程建立做一番深入研究。本研究結果發現經由溶膠凝膠法製造二氧化矽之覆膜，其抗氧化效果由於裂縫的存在而降低其抗氧化效率。而利用反應燒結所形成的碳化矽覆膜，由於能完全地將碳╱碳複合材料包覆因而可提高，碳╱碳複合材料之工作溫度，其在１０００℃空氣環境中重量損失不到百分之十左右。