المواد الحرارية السائدة: المواد المركبة C/C

مركبات الكربون الكربونيةهي نوع من مركبات ألياف الكربون، حيث تكون ألياف الكربون كمادة تقوية والكربون المترسب كمادة مصفوفة. مصفوفةمركبات C/C هي الكربون. نظرًا لأنه يتكون بالكامل تقريبًا من الكربون الأولي، فإنه يتمتع بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية ويرث الخصائص الميكانيكية القوية لألياف الكربون. وقد تم تصنيعها في مجال الدفاع في وقت سابق.

مجالات التطبيق:
المواد المركبة C/Cتقع في منتصف السلسلة الصناعية، ويشمل المنبع تصنيع ألياف الكربون والتشكيل، ومجالات التطبيق النهائية واسعة نسبيًا.المواد المركبة C/Cتستخدم بشكل أساسي كمواد مقاومة للحرارة ومواد احتكاك ومواد ميكانيكية عالية الأداء. يتم استخدامها في الفضاء الجوي (بطانات عنق فوهة الصاروخ، ومواد الحماية الحرارية والأجزاء الهيكلية الحرارية للمحرك)، ومواد الفرامل (السكك الحديدية عالية السرعة، وأقراص مكابح الطائرات)، والمجالات الحرارية الكهروضوئية (براميل العزل، والبوتقات، وأنابيب التوجيه والمكونات الأخرى)، الأجسام البيولوجية (العظام الاصطناعية) وغيرها من المجالات. في الوقت الحاضر، المحليةالمواد المركبة C/Cتركز الشركات بشكل أساسي على الرابط الفردي للمواد المركبة وتمتد إلى اتجاه التشكيل الأولي.

تتمتع المواد المركبة C/C بأداء شامل ممتاز، مع كثافة منخفضة، وقوة محددة عالية، ومعامل محدد عالي، وموصلية حرارية عالية، ومعامل تمدد حراري منخفض، وصلابة جيدة للكسر، ومقاومة التآكل، ومقاومة الاجتثاث، وما إلى ذلك. على وجه الخصوص، على عكس المواد الأخرى، لن تنخفض قوة المواد المركبة C/C ولكنها قد تزيد مع زيادة درجة الحرارة. إنها مادة ممتازة مقاومة للحرارة، ولذلك تم تصنيعها لأول مرة في بطانات الحلق الصاروخية.

ترث المادة المركبة C/C الخواص الميكانيكية الممتازة وخصائص المعالجة لألياف الكربون، وتتميز بمقاومة الحرارة ومقاومة التآكل للجرافيت، وأصبحت منافسًا قويًا لمنتجات الجرافيت. خاصة في مجال التطبيقات ذات متطلبات القوة العالية - المجال الحراري الكهروضوئي، أصبحت فعالية التكلفة والسلامة للمواد المركبة C / C أكثر وضوحًا في ظل رقائق السيليكون واسعة النطاق، وأصبح الطلب عليها صارمًا. على العكس من ذلك، أصبح الجرافيت مكملاً للمواد المركبة C/C بسبب القدرة الإنتاجية المحدودة من جانب العرض.

تطبيق المجال الحراري الكهروضوئي:
المجال الحراري هو النظام بأكمله للحفاظ على نمو السيليكون أحادي البلورات أو إنتاج سبائك السيليكون متعدد البلورات عند درجة حرارة معينة. إنه يلعب دورًا رئيسيًا في النقاء والتوحيد والصفات الأخرى للسيليكون أحادي البلورية والسيليكون متعدد البلورات، وينتمي إلى الواجهة الأمامية لصناعة تصنيع السيليكون البلوري. يمكن تقسيم المجال الحراري إلى نظام المجال الحراري لفرن السحب البلوري أحادي السيليكون ونظام المجال الحراري لفرن السبائك متعددة البلورات وفقًا لنوع المنتج. نظرًا لأن خلايا السيليكون أحادية البلورات تتمتع بكفاءة تحويل أعلى من خلايا السيليكون متعددة البلورات، فإن الحصة السوقية لرقائق السيليكون أحادية البلورات مستمرة في الزيادة، في حين أن الحصة السوقية لرقائق السيليكون متعددة البلورات في بلدي تتناقص عامًا بعد عام، من 32.5٪ في عام 2019 إلى 9.3٪. في عام 2020. لذلك، يستخدم مصنعو المجال الحراري المجال الحراري بشكل أساسي المسار التكنولوجي لأفران السحب البلورية المفردة.

الشكل 2: المجال الحراري في سلسلة صناعة تصنيع السيليكون البلوري

يتكون المجال الحراري من أكثر من عشرة مكونات، والمكونات الأساسية الأربعة هي البوتقة، وأنبوب التوجيه، وأسطوانة العزل، والسخان. المكونات المختلفة لها متطلبات مختلفة لخصائص المواد. الشكل أدناه هو رسم تخطيطي للمجال الحراري للسيليكون البلوري الأحادي. تعتبر البوتقة وأنبوب التوجيه وأسطوانة العزل الأجزاء الهيكلية لنظام المجال الحراري. وتتمثل وظيفتها الأساسية في دعم المجال الحراري عالي الحرارة بأكمله، ولديها متطلبات عالية للكثافة والقوة والتوصيل الحراري. السخان هو عنصر تسخين مباشر في المجال الحراري. وتتمثل مهمتها في توفير الطاقة الحرارية. إنها مقاومة بشكل عام، لذلك لديها متطلبات أعلى لمقاومة المواد.