Uhlíkové kompozity vystužené uhlíkovými vláknami (CFCC) majú rôzne funkcie a aplikácie, najmä mechanické vlastnosti, termofyzikálne vlastnosti a vlastnosti tepelnej ablácie.
Mechanické vlastnosti
Uhlíkové kompozity vystužené uhlíkovými vláknami majú vysokú pevnosť a vynikajúcu odolnosť proti únave. Jeho hustota je asi 1,7 g/cm³ a dobre funguje v štruktúrach vystavených vysokým teplotám. Stále si môže zachovať pevnosť pri izbovej teplote pri 2200 stupňoch a má vysokú lomovú húževnatosť a odolnosť proti tečeniu. Okrem toho orientácia vlákien výrazne ovplyvňuje pevnosť materiálu. Keď je vystavená sile, jej krivka napätia-deformácie ukazuje „pseudoplastický efekt“, to znamená, že je lineárna na začiatku aplikácie zaťaženia a potom sa stáva bilineárnym vzťahom. Po vyložení a opätovnom zaťažení je krivka stále lineárna a môže dosiahnuť pôvodnú úroveň zaťaženia.
Termofyzikálne vlastnosti
Uhlíkové kompozity vystužené uhlíkovými vláknami majú nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, vysokú mernú tepelnú kapacitu a nízku tepelnú vodivosť. Vďaka týmto vlastnostiam funguje dobre v prostrediach s vysokou teplotou, dokáže akumulovať veľké množstvo tepelnej energie a odoláva teplotným šokom a tepelnému treniu. Špecifické aplikácie zahŕňajú jadrové reaktory, trysky rakiet na tuhé palivo, výmenníky tepla a brzdové kotúče.
Výkon tepelnej ablácie
Uhlíkové kompozitné materiály vystužené uhlíkovými vláknami majú dobrý tepelný ablačný výkon a sú široko používané v ablačných materiáloch tepelnej ochrany. Používajú sa napríklad vo výstelkách hrdla raketových trysiek a-hlavných kuželoch rakiet s dlhým doletom. Odvádzajú veľa tepla abláciou povrchového materiálu a zabraňujú prúdeniu tepla do materiálu.