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C/C复合材料具有低密度、高比强度、良好的热稳定性、低热膨胀系数等一系列的优点而广泛应用于航空、航天等领域，例如固体火箭发动机喷管喉衬、航天飞机的机翼前缘。对于C/C这种以烧蚀耗散为散热机制的典型烧蚀型防热材料，材料表面的高温氧化会带走大量热量，但同时氧化又直接导致材料力学性能的衰减，从而影响结构的稳定性。因此，研究C/C防热材料在真实服役环境下（高温/低压/原子氧）的氧化行为尤为重要。此外，目前的实验条件无法开展大型结构件的地面原子氧氧化实验，所以需要研究C/C防热材料在原子氧与分子氧介质下氧化行为的差异性并进行等效性分析，从而为大型/低压/分子氧地面模拟实验提供理论依据。 首先，分别从氧化失重、材料表面后退量以及氧化后微观形貌变化三个角度研究了温度、压强和氧气离解度对C/C防热材料在原子氧环境下氧化行为的影响；开展了C/C防热材料在800~2000℃温度范围内的氧化动力学实验，通过氧化失重分析获得了各个温度下的氧化速率常数，得到了各个氧化温度下材料的微观形貌随着氧化时间的变化规律，并探究了C/C防热材料在各个氧化温度下的氧化机理。 然后，根据氧化动力学实验结果建立了C/C防热材料在低压/原子氧环境下的氧化模型，获得了反应控制和扩散控制时的氧化速率表达式，该模型与实验结果吻合较好；此外，根据C/C防热材料在低压/原子氧环境下的氧化模型，预测了C/C防热材料在其他环境参数下的氧化速率。 最后，开展了C/C防热材料在低压/分子氧环境下的氧化动力学实验（800~2000℃），得到了C/C防热材料在各个温度下的氧化速率常数和氧化机理，并建立了低压/分子氧环境下的氧化模型；从氧化速率和氧化后的材料微观形貌两个角度对比了C/C防热材料在原子氧和分子氧环境下的氧化差异性；最后通过调节氧化时间和氧化温度两个参数实现了C/C防热材料在不同氧化介质下的等效性分析。 本文研究了C/C防热材料在高温/低压/原子氧环境下的氧化行为，扩展了对C/C防热材料在真实服役环境下氧化的认知；开展了C/C防热材料在原子氧/分子氧环境下的氧化等效性分析，为大型/低压/分子氧地面模拟实验提供了理论依据。