Seit ihrer Erfindung in den 1960er Jahren,Kohlenstoff-Kohlenstoff C/C-Verbundwerkstoffehaben in der Militär-, Luft- und Raumfahrt- sowie Kernenergieindustrie große Aufmerksamkeit erregt. In der Anfangsphase des Herstellungsprozesses vonKohlenstoff-Kohlenstoff-VerbundwerkstoffDie Herstellung von Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen war komplex, technisch anspruchsvoll und langwierig. Die Herstellungskosten blieben lange Zeit hoch, weshalb sich der Einsatz auf Bauteile mit extremen Betriebsbedingungen sowie auf die Luft- und Raumfahrt und andere Bereiche beschränkte, in denen alternative Materialien nicht eingesetzt werden können. Aktuell konzentriert sich die Forschung im Bereich der Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe auf kostengünstige Herstellungsverfahren, Oxidationsbeständigkeit und die Diversifizierung von Eigenschaften und Strukturen. Im Fokus steht dabei die Entwicklung von Hochleistungs- und kostengünstigen Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen. Die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ist das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von Hochleistungs-Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen und findet breite Anwendung in der industriellen Fertigung.C/C-VerbundprodukteDer technische Prozess ist jedoch zeitaufwendig, was zu hohen Produktionskosten führt. Die Verbesserung des Produktionsprozesses von Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen und die Entwicklung kostengünstiger, leistungsstarker, großflächiger und komplex strukturierter Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe sind der Schlüssel zur Förderung der industriellen Anwendung dieses Materials und stellen den Hauptentwicklungstrend für Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe dar.
Im Vergleich zu herkömmlichen GraphitproduktenKohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffehaben folgende herausragende Vorteile:
1) Höhere Festigkeit, längere Produktlebensdauer und geringere Anzahl von Komponentenaustauschen, wodurch die Anlagenauslastung erhöht und die Wartungskosten gesenkt werden;
2) Geringere Wärmeleitfähigkeit und bessere Wärmedämmleistung, was zu Energieeinsparungen und Effizienzsteigerungen beiträgt;
3) Es kann dünner gemacht werden, sodass bestehende Anlagen zur Herstellung von Einkristallprodukten mit größeren Durchmessern verwendet werden können, wodurch die Kosten für die Investition in neue Anlagen eingespart werden;
4) Hohe Sicherheit, reißt nicht leicht bei wiederholten Temperaturschocks.
5) Hohe Designflexibilität. Große Graphitmaterialien sind schwer zu formen, wohingegen fortschrittliche kohlenstoffbasierte Verbundwerkstoffe eine nahezu endkonturnahe Formgebung ermöglichen und deutliche Leistungsvorteile im Bereich der thermischen Feldsysteme von Einkristallöfen mit großem Durchmesser aufweisen.
Derzeit erfolgt der Ersatz von SpezialausrüstungGraphitproduktewie zum Beispielisostatisches Graphitdurch fortschrittliche kohlenstoffbasierte Verbundwerkstoffe ist wie folgt:
Die hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit und Verschleißfestigkeit von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen führt zu ihrer breiten Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, der Energiewirtschaft, der Automobilindustrie, dem Maschinenbau und anderen Bereichen.
Die konkreten Anwendungsbereiche sind wie folgt:
1. Luftfahrtbereich:Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe können zur Herstellung von Hochtemperaturbauteilen wie Triebwerksdüsen, Brennkammerwänden, Leitschaufeln usw. verwendet werden.
2. Luft- und Raumfahrtbereich:Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe können zur Herstellung von Wärmeschutzmaterialien für Raumfahrzeuge, Strukturmaterialien für Raumfahrzeuge usw. verwendet werden.
3. Energiefeld:Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe können zur Herstellung von Kernreaktorkomponenten, petrochemischen Anlagen usw. verwendet werden.
4. Automobilbranche:Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe können zur Herstellung von Bremssystemen, Kupplungen, Reibmaterialien usw. verwendet werden.
5. Mechanisches Gebiet:Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe können zur Herstellung von Lagern, Dichtungen, mechanischen Teilen usw. verwendet werden.
Veröffentlichungsdatum: 31. Dezember 2024