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1.耐燒蝕性:C/C復合材料具有較高的有效燒蝕率，在材料燒蝕時可以帶走大量的熱量。高溫石墨化后，C/C復合材料的燒蝕性能更加優異。
C/C復合材料暴露在高溫快速加熱環境中，由于蒸發、升華和可能的熱化學氧化，其部分表面會發生燒蝕。但其表面較淺，形狀保持良好，燒蝕均勻對稱，因此作為耐火材料被廣泛使用。

2.化學穩定性:C/C復合材料具有與碳相同的化學穩定性。C/C復合材料最大的缺點是抗氧化性差，容易腐蝕。  

3.力學性能:C/C復合材料不僅密度低，而且拉伸強度和彈性模量都比普通碳材料高，所以碳纖維的增強效果非常明顯，彎曲強度也比普通碳材料高。

4.熱物理性能:C/C復合材料尺寸穩定性好，熱膨脹系數低(僅為金屬材料的1/5-1/10)，高溫下熱應力小，熱導率高。
C/C復合材料具有較高的比熱，比熱隨著溫度的升高而增加，因此可以儲存大量的熱能。C/C復合材料的抗熱震性很高，是各種石墨制品的1 -40倍。