In this paper, lightweight carbon/carbon fiber composite thermal field insulation materials were fabricated by the process method of long carbon fiber airflow netting-needle punching forming felt-resin impregnation-molding curing-high-temperature carbonization and graphitization. The microscopic morphology, conductivity, bending strength, and thermal conductivity of carbon/carbon fiber composites were measured by using the scanning electron microscope (SEM), four probes, electronic universal testing machine, and thermal analyzer. The results show that the long carbon fiber in the carbon/carbon fiber composite forms a three-dimensional structure of X-Y-Z with a density of 0.16 ± 0.02 g/cm3, which makes the composite material have excellent thermal insulation performance at high temperature, and the conductivity is 1452.4 S/m (plane direction) and 182.8 S/m (perpendicular to the plane direction), the compressive strength is 0.2 MPa (plane direction) and 1.31 MPa (perpendicular to the plane direction), the bending strength is 0.24 MPa (plane direction) and 1.1 MPa (perpendicular to the plane direction), and the thermal conductivity is 0.076 W/(mK) (25°C) and 0.17 W/(mK) (1200°C), respectively. The above process methods and test results will provide the application of the carbon/carbon fiber composite in the solar polysilicon furnace, single crystal silicon furnace, semiconductor furnace, sapphire furnace, fiber drawing furnace, and high-end metallurgical heat treatment furnaces, as well as applications in other high-temperature insulation environments, and also provide some suggestions in these insulation applications.

中文翻译：

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轻质碳/碳纤维复合材料的导热、电性能和力学性能的制备与研究

本文采用长碳纤维气流网-针刺成型毡-树脂浸渍-成型固化-高温碳化石墨化的工艺方法制备了轻质碳/碳纤维复合热场保温材料。采用扫描电子显微镜（SEM）、四探针、电子万能试验机和热分析仪对碳/碳纤维复合材料的微观形貌、电导率、弯曲强度和导热系数进行了测量。结果表明，碳/碳纤维复合材料中的长碳纤维形成了密度为0.16±0.02 g/cm3的XYZ三维结构，使复合材料在高温下具有优良的隔热性能，且电导率为 1452。4 S/m（平面方向）和182.8 S/m（垂直于平面方向），抗压强度分别为0.2 MPa（平面方向）和1.31 MPa（垂直于平面方向），抗弯强度为0.24 MPa（平面方向）方向）和 1.1 MPa（垂直于平面方向），热导率分别为 0.076 W/(mK) (25°C) 和 0.17 W/(mK) (1200°C)。上述工艺方法和试验结果将为碳/碳纤维复合材料在太阳能多晶硅炉、单晶硅炉、半导体炉、蓝宝石炉、拉丝炉、高端冶金热处理炉中的应用提供参考。作为在其他高温绝缘环境中的应用，并在这些绝缘应用中提供一些建议。抗压强度为0.2 MPa（平面方向）和1.31 MPa（垂直于平面方向），抗弯强度为0.24 MPa（平面方向）和1.1 MPa（垂直于平面方向），导热系数为0.076 W/ (mK) (25°C) 和 0.17 W/(mK) (1200°C)。上述工艺方法和试验结果将为碳/碳纤维复合材料在太阳能多晶硅炉、单晶硅炉、半导体炉、蓝宝石炉、拉丝炉、高端冶金热处理炉中的应用提供参考。作为在其他高温绝缘环境中的应用，并在这些绝缘应用中提供一些建议。抗压强度为0.2 MPa（平面方向）和1.31 MPa（垂直于平面方向），抗弯强度为0.24 MPa（平面方向）和1.1 MPa（垂直于平面方向），导热系数为0.076 W/ (mK) (25°C) 和 0.17 W/(mK) (1200°C)。上述工艺方法和试验结果将为碳/碳纤维复合材料在太阳能多晶硅炉、单晶硅炉、半导体炉、蓝宝石炉、拉丝炉、高端冶金热处理炉中的应用提供参考。作为在其他高温绝缘环境中的应用，并在这些绝缘应用中提供一些建议。抗弯强度为0.24 MPa（平面方向）和1.1 MPa（垂直于平面方向），导热系数为0.076 W/(mK) (25°C)和0.17 W/(mK) (1200°C)，分别。上述工艺方法和试验结果将为碳/碳纤维复合材料在太阳能多晶硅炉、单晶硅炉、半导体炉、蓝宝石炉、拉丝炉、高端冶金热处理炉中的应用提供参考。作为在其他高温绝缘环境中的应用，并在这些绝缘应用中提供一些建议。抗弯强度为0.24 MPa（平面方向）和1.1 MPa（垂直于平面方向），导热系数为0.076 W/(mK) (25°C)和0.17 W/(mK) (1200°C)，分别。上述工艺方法和试验结果将为碳/碳纤维复合材料在太阳能多晶硅炉、单晶硅炉、半导体炉、蓝宝石炉、拉丝炉、高端冶金热处理炉中的应用提供参考。作为在其他高温绝缘环境中的应用，并在这些绝缘应用中提供一些建议。