Deunyddiau maes thermol prif ffrwd: deunyddiau cyfansawdd C/C

Cyfansoddion carbon-carbonyn fath o gyfansoddion ffibr carbon, gyda ffibr carbon fel y deunydd atgyfnerthu a charbon wedi'i adneuo fel y deunydd matrics. Y matrics oMae cyfansoddion C/C yn garbon. Gan ei fod bron yn gyfan gwbl yn cynnwys carbon elfennol, mae ganddo wrthwynebiad tymheredd uchel rhagorol ac mae'n etifeddu priodweddau mecanyddol cryf ffibr carbon. Mae wedi'i ddiwydiannu yn y maes amddiffyn yn gynharach.

Meysydd cais:

C/C deunyddiau cyfansawddwedi'u lleoli yng nghanol y gadwyn ddiwydiannol, ac mae'r i fyny'r afon yn cynnwys ffibr carbon a gweithgynhyrchu preform, ac mae'r meysydd cais i lawr yr afon yn gymharol eang.C/C deunyddiau cyfansawddyn cael eu defnyddio'n bennaf fel deunyddiau gwrthsefyll gwres, deunyddiau ffrithiant, a deunyddiau perfformiad mecanyddol uchel. Fe'u defnyddir mewn awyrofod (leinin gwddf ffroenell roced, deunyddiau amddiffyn thermol a rhannau strwythurol thermol injan), deunyddiau brêc (rheilffordd cyflym, disgiau brêc awyrennau), meysydd thermol ffotofoltäig (casgenni inswleiddio, crucibles, tiwbiau canllaw a chydrannau eraill), cyrff biolegol (esgyrn artiffisial) a meysydd eraill. Ar hyn o bryd, domestigC/C deunyddiau cyfansawddmae cwmnïau'n canolbwyntio'n bennaf ar y cyswllt sengl o ddeunyddiau cyfansawdd ac yn ymestyn i'r cyfeiriad preform i fyny'r afon.

Mae gan ddeunyddiau cyfansawdd C / C berfformiad cynhwysfawr rhagorol, gyda dwysedd isel, cryfder penodol uchel, modwlws penodol uchel, dargludedd thermol uchel, cyfernod ehangu thermol isel, caledwch torri asgwrn da, ymwrthedd gwisgo, ymwrthedd abladiad, ac ati. Yn benodol, yn wahanol i ddeunyddiau eraill, ni fydd cryfder deunyddiau cyfansawdd C/C yn gostwng ond gall gynyddu gyda chynnydd tymheredd. Mae'n ddeunydd ardderchog sy'n gwrthsefyll gwres, ac felly mae wedi'i ddiwydiannu gyntaf mewn leinin gwddf roced.

Mae deunydd cyfansawdd C / C yn etifeddu priodweddau mecanyddol rhagorol a phriodweddau prosesu ffibr carbon, ac mae ganddo wrthwynebiad gwres a gwrthiant cyrydiad graffit, ac mae wedi dod yn gystadleuydd cryf o gynhyrchion graffit. Yn enwedig ym maes y cais gyda gofynion cryfder uchel - maes thermol ffotofoltäig, mae cost-effeithiolrwydd a diogelwch deunyddiau cyfansawdd C / C yn dod yn fwy a mwy amlwg o dan y wafferi silicon ar raddfa fawr, ac mae wedi dod yn alw anhyblyg. I'r gwrthwyneb, mae graffit wedi dod yn atodiad i ddeunyddiau cyfansawdd C / C oherwydd gallu cynhyrchu cyfyngedig ar yr ochr gyflenwi.

Cymhwysiad maes thermol ffotofoltäig:

Y maes thermol yw'r system gyfan ar gyfer cynnal twf silicon monocrystalline neu gynhyrchu ingotau silicon polycrystalline ar dymheredd penodol. Mae'n chwarae rhan allweddol ym mhurdeb, unffurfiaeth a rhinweddau eraill silicon monocrystalline a silicon polycrystalline, ac mae'n perthyn i ben blaen y diwydiant gweithgynhyrchu silicon crisialog. Gellir rhannu'r maes thermol yn system cae thermol ffwrnais tynnu crisial sengl silicon monocrystalline a system maes thermol ffwrnais ingot polycrystalline yn ôl y math o gynnyrch. Gan fod gan gelloedd silicon monocrystalline effeithlonrwydd trosi uwch na chelloedd silicon polycrystalline, mae cyfran y farchnad o wafferi silicon monocrystalline yn parhau i gynyddu, tra bod cyfran y farchnad o wafferi silicon polycrystalline yn fy ngwlad wedi bod yn gostwng o flwyddyn i flwyddyn, o 32.5% yn 2019 i 9.3% yn 2020. Felly, mae gweithgynhyrchwyr maes thermol yn bennaf yn defnyddio llwybr technoleg maes thermol ffwrneisi tynnu grisial sengl.

Ffigur 2: Maes thermol yn y gadwyn diwydiant gweithgynhyrchu silicon crisialog

Mae'r maes thermol yn cynnwys mwy na dwsin o gydrannau, a'r pedair cydran graidd yw'r crucible, tiwb tywys, silindr inswleiddio, a'r gwresogydd. Mae gan wahanol gydrannau ofynion gwahanol ar gyfer priodweddau materol. Mae'r ffigur isod yn ddiagram sgematig o faes thermol silicon grisial sengl. Y crucible, y tiwb canllaw, a'r silindr inswleiddio yw rhannau strwythurol y system maes thermol. Eu swyddogaeth graidd yw cefnogi'r maes thermol tymheredd uchel cyfan, ac mae ganddynt ofynion uchel ar gyfer dwysedd, cryfder a dargludedd thermol. Mae'r gwresogydd yn elfen wresogi uniongyrchol yn y maes thermol. Ei swyddogaeth yw darparu ynni thermol. Yn gyffredinol mae'n wrthiannol, felly mae ganddo ofynion uwch ar gyfer gwrthedd materol.