Materiales de campo térmico convencionales: materiales compuestos C/C

Compuestos carbono-carbonoson un tipo de compuestos de fibra de carbono, con fibra de carbono como material de refuerzo y carbono depositado como material de matriz. la matriz deLos compuestos C/C son carbono.. Dado que está compuesto casi en su totalidad por carbono elemental, tiene una excelente resistencia a altas temperaturas y hereda las fuertes propiedades mecánicas de la fibra de carbono. Se ha industrializado anteriormente en el campo de la defensa.

Áreas de aplicación:
Materiales compuestos C/Cestán ubicados en el medio de la cadena industrial, y el upstream incluye fibra de carbono y fabricación de preformas, y los campos de aplicación downstream son relativamente amplios.Materiales compuestos C/CSe utilizan principalmente como materiales resistentes al calor, materiales de fricción y materiales de alto rendimiento mecánico. Se utilizan en la industria aeroespacial (revestimientos de boquillas de cohetes, materiales de protección térmica y piezas estructurales térmicas de motores), materiales de frenos (tren de alta velocidad, discos de freno de aviones), campos térmicos fotovoltaicos (barriles aislantes, crisoles, tubos guía y otros componentes), cuerpos biológicos (huesos artificiales) y otros campos. En la actualidad, nacionalMateriales compuestos C/CLas empresas se centran principalmente en el eslabón único de los materiales compuestos y se extienden a la dirección de preformas ascendentes.

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Los materiales compuestos C/C tienen un rendimiento integral excelente, con baja densidad, alta resistencia específica, alto módulo específico, alta conductividad térmica, bajo coeficiente de expansión térmica, buena tenacidad a la fractura, resistencia al desgaste, resistencia a la ablación, etc. En particular, a diferencia de otros materiales, La resistencia de los materiales compuestos C/C no disminuirá pero puede aumentar con el aumento de la temperatura. Es un material excelente resistente al calor y, por lo tanto, se industrializó por primera vez en revestimientos de gargantas de cohetes.

El material compuesto C/C hereda las excelentes propiedades mecánicas y de procesamiento de la fibra de carbono, tiene la resistencia al calor y a la corrosión del grafito y se ha convertido en un fuerte competidor de los productos de grafito. Especialmente en el campo de aplicaciones con requisitos de alta resistencia (el campo térmico fotovoltaico), la rentabilidad y la seguridad de los materiales compuestos C/C se están volviendo cada vez más prominentes bajo las obleas de silicio a gran escala, y se ha convertido en una demanda rígida. Por el contrario, el grafito se ha convertido en un complemento de los materiales compuestos C/C debido a la limitada capacidad de producción por parte de la oferta.

Aplicación del campo térmico fotovoltaico:
El campo térmico es todo el sistema para mantener el crecimiento del silicio monocristalino o la producción de lingotes de silicio policristalino a una determinada temperatura. Desempeña un papel clave en la pureza, uniformidad y otras cualidades del silicio monocristalino y del silicio policristalino, y pertenece a la vanguardia de la industria de fabricación del silicio cristalino. El campo térmico se puede dividir en el sistema de campo térmico del horno de extracción de monocristal de silicio monocristalino y el sistema de campo térmico del horno de lingotes policristalinos según el tipo de producto. Dado que las células de silicio monocristalino tienen una mayor eficiencia de conversión que las células de silicio policristalino, la participación de mercado de las obleas de silicio monocristalino continúa aumentando, mientras que la participación de mercado de las obleas de silicio policristalino en mi país ha ido disminuyendo año tras año, del 32,5% en 2019 al 9,3%. en 2020. Por lo tanto, los fabricantes de campos térmicos utilizan principalmente la ruta de la tecnología de campos térmicos de hornos de extracción de monocristal.

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Figura 2: Campo térmico en la cadena industrial de fabricación de silicio cristalino.

El campo térmico se compone de más de una docena de componentes, y los cuatro componentes principales son el crisol, el tubo guía, el cilindro aislante y el calentador. Los diferentes componentes tienen diferentes requisitos en cuanto a las propiedades del material. La siguiente figura es un diagrama esquemático del campo térmico del silicio monocristalino. El crisol, el tubo guía y el cilindro aislante son las partes estructurales del sistema de campo térmico. Su función principal es soportar todo el campo térmico de alta temperatura y tienen altos requisitos de densidad, resistencia y conductividad térmica. El calentador es un elemento calefactor directo en el campo térmico. Su función es proporcionar energía térmica. Generalmente es resistivo, por lo que tiene mayores requisitos de resistividad del material.

 

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Hora de publicación: 01-jul-2024
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